BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.5 Analisis Perubahan Konsentrasi Logam Berat Pada Air Lindi
4.5.3 Analisis Konsentrasi Logam Zn (Seng)
4.5.3.1 Analisis Deskriptif Perubahan Konsentrasi Logam Zn
Keberadaan logam Zn penting untuk diketahui karena logam Zn merupakan salah satu jenis logam yang memiliki konsentrasi cukup tinggi di landfil. Pengecekan konsentrasi logam Zn pada penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode AAS (Atomic Absorption Spectrophotometry). Pengecekan konsentrasi logam Zn pada air lindi ini dilakukan setiap hari pada tahap awal penelitian, setiap seminggu sekali pada tahap 2 penelitian dan setiap 2 minggu sekali pada tahap 3 penelitian. Hasil pemantauan konsentrasi logam Zn pada air lindi dapat dilihat pada Gambar 4.17 berikut ini.
Gambar 4.15 Konsentrasi Logam Zn di Air Lindi Pada Tiap Reaktor Konsentrasi logam Zn yang terukur di kedua reaktor pada awal penelitian tergolong cukup besar. Pada reaktor aerob, besar konsentrasi logam Zn yang terukur adalah 3,785 mg/L dan pada reaktor anaerob besar konsentrasi logam Zn yang terukur adalah 3,305 mg/L. Nilai serupa juga diperoleh pada penelitian yang dilakukan oleh Yu-Yang et.al. (2010), dimana konsentrasi logam Zn pada air lindi yang terukur berkisar antara 0,75 mg/L – 3,13 mg/L. Namun konsentrasi logam Zn yang diperoleh dalam penelitian ini bernilai lebih besar bila dibandingkan dengan penelitian yang dilakukan oleh Ehrig (1983), dengan besar konsentrasi berkisar antara 0,03 mg/L – 1,20 mg/L. Tingginya konsentrasi logam Zn yang ditemukan
sampel. Keberadaan material logam yang masih ditemukan di TPS merupakan penyebab tingginya kandungan logam Zn pada air lindi.
Konsentrasi logam Zn yang terukur terus mengalami penurunan selama tahap 1 penelitian. Konsentrasi logam Zn di reaktor aerob turun dari 3,785 mg/L pada kondisi awal menjadi 1,233 mg/L pada akhir tahap 1. Sedangkan konsentrasi logam Zn di reaktor anaerob turun dari 3,305 mg/L pada kondisi awal menjadi 1,216 mg/L pada akhir tahap 1. Konsentrasi logam Zn yang ditemukan selama tahap 1 penelitian tergolong lebih besar bila dibandingkan dengan hasil yang ditemukan pada tahap selanjutnya. Erses dan Onay (2003) menyatakan bahwa konsentrasi maksimum logam Zn akan ditemukan pada tahap asidifikasi dari proses degradasi sampah. Hal ini sesuai dengan hasil yang diperoleh pada penelitian ini.
Konsentrasi maksimum logam Zn ditemukan pada awal penelitian pada masing-masing reaktor.
Kelarutan logam berat pada air lindi akan sangat dipengaruhi oleh nilai pH. Jika nilai pH menurun atau berada dalam rentang pH asam, maka kelarutan logam berat akan meningkat. Sebaliknya, jika nilai pH meningkat atau berada dalam rentang pH basa, maka kelarutan logam berat akan menurun. Selain pH air lindi, faktor lain turut yang mempengaruhi konsentrasi logam Zn terukur adalah volume air lindi yang terbentuk. Peningkatan volume air lindi yang terjadi selama tahap awal penelitian menjadi pemicu turunnya konsentrasi logam Zn (Yu-Yang et.al., 2009).
Selanjutnya pada tahap 2, konsentrasi logam Zn di kedua reaktor terus menunjukkan tren penurunan. Hingga akhir tahap 2, konsentrasi logam Zn yang ditemukan pada reaktor aerob adalah 0,163 mg/L, sedangkan konsentrasi logam Zn yang ditemukan pada reaktor anaerob adalah 0,122 mg/L. Kondisi ini terus berlanjut hingga waktu penelitian memasuki tahap 3. Konsentrasi logam Zn yang ditemukan di kedua reaktor pada hari ke-91 adalah 0,042 mg/L untuk reaktor aerob, dan 0,026 mg/L untuk reaktor anaerob. Pada akhir penelitian, sudah tidak ditemukan logam Zn pada kedua reaktor.
Lindi Terhadap Perubahan Konsentrasi Logam Zn
Seperti yang telah diuraikan sebelumnya bahwa kelarutan logam Zn pada air lindi dipengaruhi oleh nilai pH air lindi dan kandungan zat organik yang terbentuk dari proses dekomposisi sampah. Untuk menentukan antara karakteristik fisik kimia sampah dan air lindi terhadap konsentrasi logam Zn, maka variabel yang akan digunakan sebagai masukan variabel bebas dalam model ini adalah nilai pH air lindi, temperatur sampah, nilai COD, nilai BOD, nilai field capacity, nilai oksigen terlarut, dan rasio C/N. Sedangkan variabel terikat yang dimasukkan dalam model ini adalah konsentrasi logam Zn pada air lindi.
Penentuan hubungan kedua variabel tersebut dilakukan dengan uji korelasi dan uji regresi linear berganda. Dari hasil uji korelasi maka dapat diketahui apakah tiap variabel bebas memiliki hubungan yang cukup kuat terhadap perubahan konsentrasi logam Zn. Sedangkan dari hasil uji regresi maka dapat ditentukan apakah kedua variabel bebas tersebut memberikan pengaruh yang nyata terhadap perubahan konsentrasi logam Zn atau tidak. Dari hasil pengujian telah diperoleh koefisien pearson (R) untuk masing-masing reaktor. Nilai R dapat dilihat pada Tabel 4.18.
Tabel 4.18 Koefisien Korelasi Pearson Tiap Variabel Bebas Terhadap Perubahan Konsentrasi Logam Zn
Parameter Korelasi Pearson Aerobik Anaerobik
pH Air Lindi -0,889 -0,637
Temperatur Sampah 0,666 0,808
COD 0,731 0,817
BOD 0,815 0,938
Field Capacity 0,797 0,841
DO -0,019 0,577
Rasio C/N -0,195 -0,448
Sumber : Hasil Olahan SPSS (2015)
Dari hasil uji statistik diatas, dapat dilihat hubungan antara tiap variabel bebas terhadap konsentrasi logam Zn yang dinyatakan dengan koefisien pearson (R). Dari seluruh parameter bebas yang dijadikan model untuk penentuan hubungan, hanya nilai oksigen terlarut dan rasio C/N yang tidak memenuhi
hubungan yang kuat terhadap perubahan konsentrasi logam Zn. Sedangkan parameter lain seperti pH air lindi, temperatur sampah, nilai COD, nilai BOD, dan nilai field capacity sampah merupaakan parameter yang memiliki hubungan cukup kuat terhadap perubahan konsentrasi logam Zn.
Uji ANOVA dilakukan untuk menentukan apakah variabel bebas yang diasumsikan dalam model secara nyata mampu memberikan pengaruh terhadap kelarutan logam Zn pada air lindi. Dari hasil uji ANOVA, diperoleh bahwa nilai F hitung untuk reaktor aerob adalah 12,09 dan untuk reaktor anaerob adalah 40,30 (Hasil uji ANOVA dapat dilihat pada Lampiran 11) . Nilai F hitung yang diperoleh tersebut lebih besar dibandingkan dengan F tabel dengan nilai sebesar 3,14. Hal ini menandakan bahwa model regresi dengan menggunakan seluruh parameter fisik kimia sampah dan air lindi dapat digunakan untuk memprediksi variabel terikat (konsentrasi logam Zn).
Setelah diketahui bahwa kedua variabel bebas tersebut memberikan pengaruh yang nyata terhadap variabel terikat, maka selanjutnya adalah menentukan apakah tiap variabel bebas mampu berpengaruh secara parsial. Cara menentukan pengaruh terpisah tersebut dilakukan dengan uji t dengan menggunakan koefisien regresi parsial. Untuk menentukan hal tersebut, maka dilakukan uji t dengan menggunakan koefisien regresi parsial. Pada Tabel 4.19 berikut ini dapat dilihat nilai koefisien regresi untuk kedua reaktor.
Konsentrasi Logam Zn
Model Reaktor Aerobik Reaktor Anaerobik
t Sig. t Sig.
1
(Constant) 1,33 0,21 1,18 0,27
pH Air Lindi -1,81 0,10 -0,90 0,39
Temperatur Sampah -0,39 0,70 0,35 0,74
COD -0,55 0,60 2,61 0,03
BOD 1,04 0,32 0,81 0,44
Field Capacity 0,81 0,44 0,97 0,35
Oksigen Terlarut -1,10 0,30 -1,85 0,09
Rasio C/N -0,44 0,67 -4,28 0,00
Sumber : Hasil Olahan SPSS (2015)
Dari hasil uji t diketahui bahwa nilai t tabel untuk jenis data seperti diatas untuk tingkat kepercayaan sebesar 5% adalah 1,81. Sehingga dapat dikatakan hubungan tiap parameter bebas terhadap perubahan konsentrasi logam Zn adalah sebagai berikut :
Tabel 4.20 Hasil Uji Regresi Parsial Tiap Variabel Bebas Terhadap Perubahan Konsentrasi Logam Zn
Parameter Reaktor
Aerobik Anaerobik
pH Air Lindi √ ×
Temperatur
Sampah × ×
COD × ×
BOD × √
Field Capacity × ×
Oksigen Terlarut × √
Rasio C/N × √
Keterangan :
√ : memiliki pengaruh parsial terhadap perubahan konsentrasi logam Zn
× :tidak memiliki pengaruh parsial terhadap perubahan konsentrasi logam Zn
Sumber : Hasil Olahan SPSS (2015)
Nilai koefisien determinasi yang diperoleh dari hasil uji statistik dapat dilihat pada Tabel 4.21 dan Tabel 4.22 berikut ini. Dari hasil uji diperoleh bahwa nilai koefisien determinasi untuk masing-masing reaktor adalah 0,894 untuk reaktor aerobik dan 0,966 untuk reaktor anaerobik. Hal ini menjelaskan bahwa besarnya
reaktor aerob dan 96,60% untuk reaktor anaerobik. Persentase sebesar 10,60%
untuk reaktor aerob dan 3,40% untuk reaktor anaerobik merupakan persentase pengaruh yang diakibatkan oleh variabel lain yang tidak terukur dalam penelitian ini.
Tabel 4.21 Koefisien Determinasi Model Hubungan Variabel Bebas Terhadap Perubahan Konsentrasi Logam Zn Di Reaktor Aerobik
Model R R
Square
Adjusted R Square
Std. Error of the Estimate
1 ,946a ,894 ,820 0,450
a. Predictors: (Constant), Rasio C/N, Temperatur Sampah, Field Capacity, pH Air Lindi, DO, COD, BOD
b. Dependent Variable: Logam Zn Sumber : Hasil Olahan SPSS (2015)
Tabel 4.22 Koefisien Determinasi Model Hubungan Variabel Bebas Terhadap Perubahan Konsentrasi Logam Zn Di Reaktor Anaerobik
Model R R
Square
Adjusted R Square
Std. Error of the Estimate
1 ,983a ,966 ,942 0,249
a. Predictors: (Constant), Rasio C/N, Temperatur Sampah, Field Capacity, pH Air Lindi, DO, COD, BOD
b. Dependent Variable: Logam Zn Sumber : Hasil Olahan SPSS (2015)
Dari hasil uji regresi tersebut diperoleh bahwa model regresi untuk memprediksi perubahan konsentrasi logam Zn akibat adanya pengaruh beberapa variabel bebas adalah sebagai berikut :
Untuk reaktor aerob :
𝑦 = 7,454 − 0,601 𝑥1 − 0,055 𝑥2+ 0,022 𝑥3 − 0,459 𝑥4− 0,058 𝑥5 Untuk reaktor aerob :
𝑦 = 3,576 − 0,080 𝑥1 + 0,021 𝑥2+ 2,269 𝑥3 − 0,750 𝑥4− 0,328 𝑥5 Dengan nilai y merupakan perubahan konsentrasi logam Zn pada masing-masing reaktor, X1 merupakan nilai pH air lindi, X2 merupakan nilai temperatur sampah, X3 merupakan nilai field capacity sampah, X4 merupakan nilai oksigen
reaktor aerob dan 3,576 pada reaktor anaerob menandakan bahwa jika tidak ada variabel bebas, maka perubahan konsentrasi logam Zn pada reaktor adalah sebesar konstanta tersebut.