Analisis Pencemaran Logam Berat Pada Air Sumur Bor Dengan Metode Spektrofotometri Untuk Dapat Digunakan Sebagai Air Minum Di Kecamatan Medan-Belawan

(1)

Damayanti Fitasari Purba : Analisis Pencemaran Logam Berat Pada Air Sumur Bor Dengan Metode Spektrofotometri Untuk Dapat Digunakan Sebagai Air Minum Di Kecamatan Medan-Belawan, 2009.

ANALISIS PENCEMARAN LOGAM BERAT PADA AIR SUMUR

BOR DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI

UNTUK DAPAT DIGUNAKAN SEBAGAI AIR MINUM

DI KECAMATAN MEDAN-BELAWAN

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

DAMAYANTI FITASARI PURBA

040801027

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

PERSETUJUAN

Judul : ANALISIS PENCEMARAN LOGAM BERAT PADA AIR SUMUR BOR DENGAN METODE

SPEKTROFOTOMETRI DI KECAMATAN MEDAN- BELAWAN

Kategori : SKRIPSI

Nama : DAMAYANTI FITASARI PURBA Nomor Induk Mahasiswa : 040801027

Program Studi : SARJANA (SI) FISIKA Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di

Medan, 03 Juli 2007

Diketahui/Disetujui oleh

Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing Ketua

(3)

PERNYATAAN

ANALISIS PENCEMARAN LOGAM BERAT PADA AIR SUMUR BOR DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI DI KECAMATAN MEDAN-BELAWAN

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing- masing disebutkan sumbernya

Medan, Agustus 2009

040801027

(4)

PENGHARGAAN

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan yang maha pemurah dan maha pengasih, dengan limpahan karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan dalam waktu yang ditetapkan.

Ucapan terimakasih saya sampaikan kepada Drs.Herli Ginting M.S,selaku pembimbing dan Bpk Noviandi SSi selaku teknisi lapangan pada penyelesaian skripsi ini yang telah memberikan panduan dan penuh kepercayaan kepada saya untuk menyempurnakan skripsi ini. Ucapan terimakasih juga saya ajukan kepada ketua dan sekretaris departemen Fisika FMIPA USU DR. Marhaposan Situmorang dan Dra. Yustinon,MS, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA Universitas Sumatera Utara, Ucapan terimakasih juga saya sampaikan kepada Drs.Takdir Tamba Meng,Sc selaku dosen wali selama mengikuti perkuliahan serta semua dosen di Departemen Fisika FMIPA USU yang dengan tulus memberikan pelajaran dan bimbingan yang sangat berguna bagi penulis.

Akhirnya tidak terlupakan dan yang teristimewa kepada Ayahanda Drs C. Purba dan Ibunda terkasih D br. Tobing, Kakakku Tetty Gusrina Spd , Adek-adekku Samuel dan Daniel Riski dan semua sanak keluarga, tidak lupa juga penulis ucapkan kepada seluruh mahasiswa Fisika USU khusus nya stambuk 2004 yang telah banyak membantu dalam menyelesaikan skripsi ini khususnya Yusni Simarmata dan Rio Manihuruk. Teristimewa kepada abanganda dr.Juara Sianturi yang telah banyak memberikan bantuan moril dan materil. Semoga Tuhan memberkati kita semua. Amin

(5)

ABSTRAK

(6)

ABSTRACT

(7)

DAFTAR ISI

Daftar tabel viii

Daftar gambar ix

1.6. Sistematika Penulisan 3

BAB II Tinjauan Pustaka

2.1 Air 5

2.1.1 Air Permukaan Tanah 7

2.1.2 Air Bawah Permukaan Tanah 7

2. 2 Parameter Kualitas Air Bersih 9

2.2.1 Sifat Fisis Air 10

2.5 Porositas dan Permeabilitas 18

2.6 Batasan Polusi Air 20

2.6 Inductively Couple Plasma with Atomic 23 Emission Spectroscopy (ICP-OES)

2.6.1 Cara Kerja ICP-OES 23

2.7 Intrusi Air Laut 24

2.8 Gambaran umum Lokasi Penelitian 25

2.8.1 Keadaan Belawan 25

2.8.2 Geologi Belawan 26

BAB III Metodologi Penelitian

3.1 Bahan dan Peralatan 27

3.1.1 Bahan 27

3.1.2 Peralatan 27

3.2 Teknik Pengumpulan Data 28

(8)

3.3.1 Pengukuran Larutan Standar 28

3.3.2 Persiapan Sampel 29

3.3.3 Pembacaan Konsentrasi Sampel 29 dengan ICP

3.3.4 Pemeriksaan pH air 30

3.4 Teknik Analisa Data 30

3.5 Metodologi Penelitian 33

3.5.1 Diagram Alir 33

BAB IV Hasil Penelitian dan Pembahasan

4.1 Hasil Penelitian 34

4.1.1 Hasil Pengukuran di Lapangan 34 4.1.2 Hasil Pengukuran di Laboratorium 35

4.2 Pembahasan 36

BAB V Kesimpulan dan Saran 48

5.1 Kesimpulan 48

5.2 Saran 49

DAFTAR PUSTAKA 50

(9)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Daftar Persyaratan Kualitas Air Bersih 14 Tabel 2.2 Baku Mutu Air Laut untuk Wisata Bahari 14 Tabel 2.4 Nilai Porositas dan Permeabilitas Akifer 20

Tabel 4.1 Data Pengambilan Sampel Air Laut 34

Tabel 4.2 Data Pengambilan Sampel Air Sumur Bor 34 Tabel 4.3 Data Hasil Pengukuran di Laboratorium untuk Air Laut 35 Tabel 4.4 Data Hasil Pengukuran di Laboratorium untuk Sumur Bor 35

(10)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Gambar Siklus Hidrologi Gambar 2.2 Akifer Air Tanah

(11)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air adalah unsur kehidupan yang sangat mendasar mencakup semua aktivitas manusia. Tidak semua air di dunia dapat dimanfaatkan langsung oleh manusia, karena pada kondisi dan keadaan tertentu air baku harus terlebih dahulu diolah atau diproses menjadi air bersih yang sesuai dengan standar kesehatan.

Air bawah permukaan merupakan sumber air terbesar yang dieksploitasi manusia sehingga untuk mencukupi kebutuhan akan air yang selalu meningkat, manusia selalu berusaha mencari sumber-sumber air tanah yang baru (Hendrayana, 2004). Air yang digunakan manusia adalah air permukaan tawar dan air tanah murni.

Pada daerah kering sebagian kebutuhan airnya berasal dari lautan, suatu sumber yang akan menjadi penting setelah persediaan air tawar dunia relative berkurang dibandingkan kebutuhan lain nya. Meningkatnya kebutuhan air ini bukan hanya disebabkan oleh jumlah penduduk dunia yang makin bertambah,juga sebagai akibat dari peningkatan taraf hidup nya yang diikuti oleh peningkatan kebutuhan air untuk keperluan rumah tangga, industri, rekreasi disamping pertanian (Achmad, 2004).

(12)

Masalah pencemaran laut akibat limbah industri perlu mendapat perhatian khusus. Hal ini terkait dengan jenis limbah yang dihasilkan oleh industri tersebut. Beberapa limbah yang dihasilkan oleh industri seperti jenis-jenis logam berat yang apabila masuk ke ekosistem pesisir dapat menimbulkan dampak yang fatal bagi masrarakat yang ada di wilayah tersebut. Polutan yang berupa logam-logam berat diketahui dapat menyebabkan keracunan, kelumpuhan, kelainan genetik, hingga kematian.

Sehubungan dengan hal diatas, untuk mengetahui bagaimana keadaan air sumur yang digunakan masyarakat pada Kec.Belawan, salah satunya dengan cara menguji kandungan logam berat pada air sumur bor di Kec.Belawan apakah sesuai dengan standar baku mutu air. Untuk itu diadakan penelitian, apakah air sumur bor didaerah Kec.Belawan telah mengalami pencemaran kandungan logam berat.

1.2 Batasan Masalah

Adapun Batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Membahas bagaimana terjadinya kandungan logam berat pada air sumur di kec.Belawan

2. Mengukur jumlah kandungan logam berat pada air sumur di kec.Belawan

3. Membahas parameter-parameter yang mempengaruhi kualitas air sumur, meliputi :

a. pH d. Hg

b. Pb e. Cu c. Cd f. Jarak

1.3 Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui jumlah kandungan logam berat timbal (Pb), air raksa (Hg), tembaga (Cu) dan kadmium (Cd) pada air sumur di kec.Belawan, apakah sesuai dengan standar baku mutu air

(13)

3. Untuk mengetahui pengaruh jarak sumur dari garis pantai terhadap jumlah kandungan logam yang terdapat pada air sumur.

1.4 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang diperoleh setelah melakukan penelitian ini adalah : 1. Sebagai sumber informasi bagi masyarakat yang bertempat tinggal di kawasan

Belawan dalam pemakaian air sumur untuk mendapatkan air bersih.

2. Sebagai informasi kepada instansi yang terkait terutama dinas kesehatan dalam pemakaian air sumur dan penyediaan sarana air bersih untuk kebutuhan penduduk di Kec. Belawan.

1.5 Lokasi Penelitian

Pengambilan sampel air sumur dilakukan di kec.Belawan sedangkan analisis air dilakukan di Balai Teknik Kesehatan Lingkungan Medan dan Pemberantasan Penyakit Menular (BTKL & PPM).

1.6 Sistematika Penulisan

Urutan penulisan dalam skripsi ini dipaparkan sebagai berikut:

BAB I Pendahuluan

Bab ini mencakup latar belakang penelitian, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian, tempat penelitian dan sistematika

penulisan.

BAB II Tinjauan Pustaka

(14)

BAB III Metodologi Penelitian

Bab ini membahas tentang Peralatan, bahan, diagram alir dan cara kerja.

BAB IV Hasil dan Pembahasan

Bab ini berupa pengolahan analisa data yang berisi tentang pengolahan hasil pengamatan dan analisa data penelitian.

BAB V Kesimpulan dan Saran

Bab ini merupakan penutup yang memuat kesimpulan hasil penelitian dan saran – saran untuk penelitian lebih lanjut.

(15)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Air

Air merupakan kebutuhan pokok bagi kehidupan manusia di bumi ini. Sesuai dengan kegunaannya, air dipakai sebagai air minum, air untuk mandi dan mencuci, air untuk pengairan pertanian, air untuk kolam perikanan, air untuk sanitasi dan air untuk transportasi, baik di sungai maupun di laut.

Selain penggunaan air secara konvensional, air juga diperlukan untuk meningkatkan kualitas hidup manusia, yaitu untuk menunjang kegiatan industri dan teknologi. Kegiatan industri dan teknologi tidak dapat terlepas dari kebutuhan akan air. Dalam hal ini air sangat diperlukan agar industri dan teknologi dapat berjalan dengan baik.

Apabila air yang diperlukan dalam kegiatan industri dan teknologi itu dalam jumlah yang cukup besar, maka perlu dipikirkan darimana air tersebut diperoleh. Pengambilan air dari sumber air tidak boleh mengganggu keseimbangan air lingkungan. Faktor keseimbangan air lingkungan ini tidak hanya berkaitan dengan jumlah volume (debit) air yang digunakan saja, tapi yang lebih penting lagi adalah bagaimana menjaga agar air lingkungan tidak menyimpang dari keadaan normalnya.

(16)

Apabila semua kegiatan industri dan teknologi memperhatikan dan melaksanakan pengolahan air limbah industri dan masyarakat umum juga tidak membuang limbah secara sembarangan maka masalah pencemaran air sebenarnya tidak perlu dikhawatirkan. Namun dalam kenyataan nya masih banyak industri atau suatu pusat kegiatan kerja yang membuang limbahnya ke lingkungan melalui sungai, danau atau langsung ke laut. Pembuangan air limbah secara langsung kelingkungan inilah yang menjadi penyebab utama terjadinya pencemaran air.

Indikator atau tanda bahwa air lingkungan telah tercemar adalah adanya perubahan atau tanda yang dapat diamati melalui : (Arya Wisnu, 2005)

1. Perubahan suhu air

Air yang suhunya naik akan mengganggu kehidupan hewan air dan organisme lainnya yang hidup di air karena kadar oksigen yang terlarut dalam air akan turun bersamaan dengan kenaikan suhu. Padahal setiap kehidupan memerlukan oksigen untuk bernafas. Oksigen yang terlarut dalam air berasal dari udara yang secara lambat terdifusi ke dalam air. Makin tinggi kenaikan suhu air makin sedikit oksigen yang terlarut di dalamnya.

2. Perubahan pH

Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai pH berkisar antara 6,5 – 7,5. Air dapat bersifat asam atau basa, tergantung pada besar kecilnya pH air. Air yang mempunyai pH lebih kecil dari pH normal akan bersifat asam, sedangkan air yang mempunyai pH lebih besar dari normal akan bersifat basa. 3. Perubahan warna, bau dan rasa air

Bahan buangan dari air limbah dari kegiatan industri yang berupa bahan anorganik dan bahan organik seringkali dapat larut di dalam air. Apabila bahan buangan dan air limbah industri dapat larut dalam air maka akan terjadi perubahan warna air.

(17)

secara mutlak dapat di pakai sebagai salah satu tanda terjadinya tingkat pencemaran air yang cukup tinggi.

4. Timbulnya endapan , koloidal dan bahan terlarut

Endapan dan koloidal serta bahan terlarut berasal dari adanya bahan buangan industri yang berbentuk padat. Kalau bahan buangan industri berupa bahan anorganik yang dapat larut maka air akan mendapat tambahan ion-ion logam yang berasal dari bahan anorganik tersebut. Banyak bahan anorganik yang memberikan ion-ion logam berat yang pada umumnya bersifat racun, seperti Cd, Pb, Hg dan Cu.

5. Meningkatnya radioaktivitas air lingkungan

Mengingat bahwa zat radiokatif dapat menyebabkan berbagai macam kerusakan biologis apabila tidak ditangani dengan benar, baik melalui efek langsung maupun efek tertunda, maka tidak dibenarkan bila ada yang membuang bahan sisa radioaktif kelingkungan. Walaupun secara alamiah radioaktivitas lingkungan sudah ada sejak terbentuknya bumi ini, namun kita tidak boleh menambah radioaktivitas lingkungan dengan membuang secara sembarangan bahan sisa radioaktif ke lingkungan.

2.1.1 Air Permukaan Tanah

Air permukaan tanah adalah air hujan yang mengalir dipermukaan bumi. Pada umumnya air permukaan ini akan mendapat pengotoran selama pengalirannya, misalnya oleh lumpur, batang-batang kayu, daun-daun, kotoran industri dan sebagainya. Yang termasuk air permukaan tanah adalah sungai, rawa-rawa, danau, waduk. Dimana kesemuanya itu sangat tergantung curah hujan. Apabila curah hujan lebat, air sungai, danau akan pasang.

2.1.2 Air Bawah Permukaan Tanah

(18)

Air tanah merupakan suatu bagian dalam proses sirkulasi alamiah, jika pemanfaatan air tanah itu memutuskan sistem sirkulasi, misalnya jika air yang dipompa melebihi besarnya pengisian kembali(recharge), maka akan terjadi pengurangan volume air tanah yang ada. Berkurangnya volume air tanah itu akan kelihatan dalam bentuk penurunan permukaan air tanah atau penurunan tekanan air tanah secara terus menerus, sehingga mengakibatkan penurunan intensitas pemompaan, jika penurunan ini melampaui limit tertentu, maka fungsi pemompaan akan hilang. Akhirnya sumber air tanah itu menjadi kering, jadi untuk menghindari pengurangan volume air tanah yang ada, maka harus dijaga supaya besarnya pemompaan itu sesuai dengan pengisian kembali.

(19)

Gambar 2.1. Siklus Hidrologi [www.pubs.usgs.gov]

Dari proses ini diketahui bahwa keterdapatan air tanah sangat berkaitan dengan komponen - komponen lingkungan lainnya dalam siklus tersebut seperti iklim (curah hujan, temperatur), vegetasi serta jenis lapisan tanah dan batuan. Oleh karena itu, keterdapatan atau potensi air tanah dapat berbeda antara satu daerah dengan daerah lainnya, tergantung dari kondisi komponen-komponen tersebut. Perubahan-perubahan yang terjadi pada komponen lingkungan tersebut akan berpengaruh pada kuantitas atau kualitas sumber daya air tanah. Sementara pendayagunaan air tanah sudah tentu akan berpengaruh langsung terhadap kondisi sumber daya tersebut serta lingkungan sekitarnya, sehingga dalam konservasi dan pendayagunaan air tanah sangat diperlukan pemahaman tentang kondisi geologi suatu tempat.

: 2.2 Parameter Kualitas Air Bersih

(20)

tanpa air, pengalaman telah membuktikan bahwa kesehatan masyarakat dan kualitas air minum secara langsung berhubungan satu dengan yang lain dimana perbaikan kualitas air minum merupakan perbaikan kesehatan masyarakat.

Berikut ini adalah beberapa hal yang dijadikan parameter kualitas air yaitu

2.2.1 Sifat Fisis Air

a.Warna

Warna di dalam air disebabkan oleh adanya ion-ion metal alam, humus, plankton, tanaman air, dan pembuangan industri.Warna air dihilangkan terutama untuk penggunaan air industri dan air minum. Ditinjau dari segi penyebabnya warna dapat dibagi menjadi warna sejati dan warna semu. Warna sejati adalah warna setelah kekeruhan dihilangkan sedangkan warna semu adalah warna yang ditimbulkan oleh suspensi partikel penyebab kekeruhan, warna diukur dengan satuan warna standar yang dihasilkan oleh 1 mg/L platina dengan unit skala Pt-Co.

b.Bau dan rasa

Bau dan rasa akan mengurangi penerimaan masyarakat terhadap air tersebut, bau dan rasa ini biasa terjadi secara bersamaan yang disebabkan oleh adanya bahan-bahan organik yang membusuk, tipe-tipe tertentu organisme mikroskopik serta persenyawaan kimia. Karena pengukuran bau dan rasa itu tergantung pada reaksi individual maka hasil yang dilaporkan adalah tidak mutlak.

c. Temperatur

Temperatur air juga akan mempengaruhi penerimaan masyarakat terhadap air tersebut dan dapat mempengaruhi reaksi kimia dalam pengolahannya. Temperatur yang diinginkan adalah 10 °C – 15 oC tetapi karena iklim setempat, kedalaman pipa dan jenis sumber air akan mempengaruhi.

d. Kekeruhan

(21)

2.2.2 Sifat – sifat Kimia

a. Derajat keasaman (pH)

pH adalah istilah yang digunakan untuk menyatakan intensitas keadaan asam atau basa suatu larutan, dalam penyediaan air minum pH merupakan salah satu faktor yang harus dipertimbangkan mengingat bahwa derajat keasaman dari air sangat mempengaruhi aktivitas pengolahan yang akan dilakukan. Pengaruh yang menyangkut aspek aspek kesehatan yakni bahwa pH yang lebih kecil dari 6,5 akan menyebabkan korosi dari pipa- pipa dan menyebabkan persenyawaan kimia berubah menjadi racun yang mengganggu kesehatan.

b. Kesadahan

Adalah suatu keadaan air yang masih mengandung ion-ion kalsium dan magnesium, walaupun air sadah tidak terlalu berbahaya tetapi sangat mempengaruhi dalam penggunaannya seperti air yang digunakan untuk mencuci dimana kesadahan dapat menyebabkan sabun pencuci menjadi tidak efektif bekerja.

c. Besi

Adanya unsur- unsur besi dalam air diperlukan untuk memenuhi kebutuhan tubuh terhadap unsur tersebut yang berfungsi membantu metabolisme tubuh dan pembentukan sel darah merah, tubuh memerlukan 7 – 35 mg perhari tetapi tidak hanya berasal dari air.

Di dalam air bersih kadar besi yang melebihi 1 mg/L akan menimbulkan noda- noda pada peralatan dan bahan berwarna putih dan menyebabkan rasa dan bau yang tidak enak, oleh karena itu kadar besi yang dianjurkan dalam air adalah 0,1 – 1,0 mg/L.

d. Mangan

Mangan sama dengan besi dan sangat penting diperhatikan karena endapan MnO akan memberikan noda-noda hitam pada pakaian berwarna putih dan menimbulkan bau dan rasa yang kurang enak. Standar maksimum yang diperbolehkan adalah 0,05 – 0,5 mg/L.

e. Tembaga

(22)

merah namun dalam jumlah besar dapat menyebabkan rasa kurang enak dan merusak hati, konsentrasi yang diperboleh adalah 1,5 mg/L.

f. Sulfat

Ion sulfat adalah salah satu anion yang banyak terdapat di alam, yang sangat penting diperhatikan dalam penyediaan air minum karena pengaruh pencucian perut yang biasa terjadi pada manusia apabila konsentrasinya terlalu besar karena itulah ditetapkan konsentrasi yang diperbolehkan adalah 400 mg/L.

g. Garam- garam nitrogen

Garam- garam nitrogen ini berasal dari polusi kotoran manusia dan proses alam lainnya yang biasanya ditentukan dalam bentuk ammonia, nitrat, dan nitrit.

2.2.3 Sifat-sifat Biologis

Mikroorganisme biasa terdapat pada air permukaan tetapi pada umumnya tidak terdapat pada air tanah, persyaratan air minum tidak hanya jernih tetapi juga harus bebas dari bakteri pathogen. Salah satu cara menanggulangi bakteri ini adalah dengan cara penambahan zat kimia yang bersifat desifektan misalnya klorinasi yaitu menambahkan (menginjeksikan) gas klor kedalam air olahan tersebut.

Alga dapat juga menentukan kualitas air. Bila dalam jumlah besar, maka dapat mempengaruhi kekeruhan dan warna air, selain itu juga memberi andil terhadap rasa dan bau air yang tidak dikehendaki (Mestati,2007).

2.3 Logam Berat

Logam merupakan bahan pertama yang dikenal oleh manusia dan digunakan

sebagai alat-alat yang berperan penting dalam sejarah peradaban manusia. Logam

berat masih termasuk golongan logam dengan kriteria-kriteria yang sama dengan

logam lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini

berikatan dan atau masuk ke dalam organisme hidup. Berbeda dengan logam biasa,

logam berat biasanya menimbulkan efek-efek khusus pada mahluk hidup. Tidak semua

(23)

berat dalam lingkungan berasal dari dua sumber. Pertama dari proses alamiah seperti

pelapukan secara kimiawi dan kegiatan geokimiawi serta dari tumbuhan dan hewan

yang membusuk. Kedua dari hasil aktivitas manusia terutama hasil limbah industri.

Dalam neraca global, sumber yang berasal dari alam sangat sedikit dibandingkan

pembuangan limbah akhir di laut.

Sedikitnya terdapat 80 jenis dari 109 unsur kimia di muka bumi ini yang telah teridentifikasi sebagai jenis logam berat. Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam berat ini dapat dibagi dalam dua jenis. Jenis pertama adalah logam berat esensial, di mana keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain sebagainya. Sedangkan jenis kedua adalah logam berat tidak esensial atau beracun, di mana keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya atau bahkan dapat bersifat racun, seperti Hg, Cd, Pb, Cu dan lain-lain.

Logam berat ini dapat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia tergantung pada bagian mana logam berat tersebut terikat dalam tubuh. Daya racun yang dimiliki akan bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolisme tubuh terputus. Lebih jauh lagi, logam berat ini akan bertindak sebagai penyebab alergi, mutagen, teratogen atau karsinogen bagi manusia. Jalur masuknya adalah melalui kulit, pernapasan dan pencernaan.

(24)

2.3.1 Bahaya Logam Berat bagi Manusia

Bahaya yang dapat ditimbulkan logam berat dalam tubuh manusia adalah : a. Barium (Ba): Dalam bentuk serbuk mudah terbakar pada temperatur ruang. Jangka panjang, menyebabkan naiknya tekanan darah dan terganggunya sistem syaraf. b. Cadmium (Cd): Dalam bentuk serbuk mudah terbakar. Beracun jika terhirup dari udara atau uap. Dapat menyebabkan kanker. Larutan dari kadmium sangat beracun. Jangka panjang, terakumulasi di hati, pankreas, ginjal dan tiroid, dicurigai dapat menyebabkan hipertensi c. Kromium (Cr): Kromium hexavalen bersifat karsinogenik dan korosif pada jaringan tubuh. Jangka panjang, peningkatan sensitivitas kulit dan kerusakan pada ginjal d. Timbal (Pb): Beracun. Jika termakan atau terhirup dari udara atau uap. Jangka panjang, menyebabkan, kerusakan otak ginjal kelainan pada kelahiran e. Raksa (Hg): Sangat beracun jika terserap oleh kulit atau terhirup dari uap. Jangka panjang, beracun pada sistem syaraf pusat, dapat menyebabkan kelainan pada kelahiran.

f. Perak (Ag): Beracun. Jangka panjang, pelunturan abu-abu permanen pada kulit, mata dan membran mukosa (mucus)

Tabel 2.1 Daftar persyaratan kualitas air bersih

No Parameter Satuan Kadar maksimum yang diperbolehkan

1 Air raksa (Hg) mg/L 0,001

2 Kadmium (Cd) mg/L 0,005

3 Timbal (Pb) mg/L 0,05

4 Arsen (As) mg/L 0,05

5 Khlorida (Cl) mg/L 600

6 pH - 6,5 – 9,0

Sumber : Peraturan Menteri Kesehatan RI, 1990

Tabel 2.2 Baku mutu air laut untuk wisata bahari

No Parameter Satuan Baku mutu

(25)

2 Arsen (As) mg/L 0,025

3 _{Cadmium (Cd)} mg/L 0,002

4 Tembaga (Cu) mg/L 0,050

5 Timbal (Pb) mg/L 0,005

6 Nikel (Ni) mg/L 0,075

7 pH - 7 – 8,5

Sumber : Keputusan Menteri Lingkungan Hidup, 2004

2.4 Akifer

Suatu akifer diuraikan sebagai suatu batuan geologi yang menahan dan menyalurkan air tanah. Dari segi keterdapatan air dalam suatu akifer dapat dibedakan atas beberapa jenis. Air tanah dalam akifer yang tertutup dengan lapisan impermeabel mendapat tekanan disebut akifer terkekang (confiend aquifer). Sedangkan air tanah dalam akifer yang tidak tertutup dengan lapisan impermeabel disebut air tanah bebas (Situmorang, 2004).

Gambar 2.2. Akifer air tanah (Sumber: Linsley dan Franzini, 1991)

(26)

Jika dalam zone aerasi terbentuk sebuah lapisan impermeabel, maka air yang terbentuk di atas lapisan ini disebut air tanah tumpang. Air tanah tumpang ini tidak dapat dijadikan sebagai suatu usaha pengembangan air tanah karena air tanah yang terbentuk disini, terdapat pada lapisan kedap air yang kecil.

Disamping jenis-jenis akifer yang disebut di atas, ada juga jenis akifer setengah tertekan (semi confined aquifer) yaitu akifer yang sepenuhnya jenuh air, dengan bagian atas dibatasi oleh lapisan setengah kedap air dan terletak pada suatu dasar yang kedap air. Terjadi aliran tegak yang menerobos lapisan penutup atas yang setengah kedap air ke dalam akifer, sedangkan aliran mendatar pada lapisan atas diabaikan. Sebaliknya untuk akifer setengah tak tertekan (semi unconfined aquifer), lapisan atas mempunyai kelulusan sedemikian besar, tetapi masih lebih kecil daripada kelulusan akifer, dengan demikian aliran mendatar dalam lapisan itu tidak dapat diabaikan.

Uraian mengenai terbentuknya air tanah menunjukkan bahwa peranan formasi geologi atau akifer amatlah penting. Formasi geologi tertentu, baik yang terletak pada zona bebas (unconfined aquifer) maupun zona terkekang (confined aquifer), dapat memberikan pengaruh tertentu pula terhadap keberadaan air tanah. Dengan demikian, karakteristik akifer mempunyai peranan yang menentukan dalam proses pembentukan air tanah.

Untuk usaha-usaha pengisian kembali air tanah melalui peningkatan proses infiltrasi tanah serta usaha-usaha reklamasi air tanah, maka kedudukan akifer dapat dipandang dari dua sisi yang berbeda:

1. Zona akifer tidak jenuh adalah : suatu zona penampung air di dalam tanah yang terletak di atas permukaan air tanah (water table) baik dalam keadaan alamiah (permanen) atau sesaat setelah berlangsungnya periode pengambilan air tanah.

(27)

Zona akifer tak jenuh merupakan zona penyimpan air tanah yang paling berperan dalam mengurangi kadar pencemaran air tanah dan oeh karenanya zona ini sangat penting untuk usaha-usaha reklamasi dan sekaligus pengisian kembali air tanah. Sedang zona akifer jenuh seperti telah diuraikan di muka lebih berfungsi sebagai pemasok air tanah yang memiliki keunggulan dibandingkan dengan zona akifer tidak jenuh dalam hal akifer yang pertama tersebut mampu memasok air tanah dalam jumlah lebih besar serta mempunyai kualitas air yang lebih baik. (Asdak, 1992).

Perbedaan litilogi yang membatasi akifer akan mempunyai penamaan yang berbeda. Jenis-jenis akifer dijelaskan di bawah ini :

1. Akifer Bebas (unconfined aquifer)

Akifer bebas (tidak tertekan) ialah suatu akifer dimana bagian bawahnya dibatasi oleh lapisan yang tidak dapat meluluskan air (lapisan impermebel), sedangkan lapisan atasnya dapat kontak langsung dengan udara di atmosfer. Akifer ini juga disebut sebagai phretic aquifer, non artesian atau free aquifer. Ketinggian muka air tanah bebas umumnya sangat dipengaruhi oleh kondisi musim. Pada musim kering (kemarau) ketinggian muka air tanahnya dapat menurun dan pada musim penghujan ketinggian muka air tanahnya naik.

2. Akifer Tertekan (confined aquifer)

Akifer tertekan adalah akifer yang bagian atas dan bawahnya dibatasi oleh lapisan yang kedap air (permeble). Umumnya terdapat pada kedalaman relatif besar. Pola penyebaran ketebalannya bervariasi dan sangat dipengaruhi oleh kondisi geologi yang berperan pada waktu proses pembentukan daerah bersangkutan. Pada bagian atas akifer inti memiliki sumber daerah tangkapan curah hujan (cacthment area) dan pada bagian bawahnya terpotong oleh suatu perlapisan batuan lainnya. Jika yang memotong merupakan batuan poros yang tersingkap dipermukaan, maka air tanah tertekan akan keluar dan dapat memancar sampai ketinggian tertentu, yang disebut juga dengan mata air artesis. Ketinggian muka air tanah relatif tidak dipengaruhioleh kondisi perubahan musim.

3. Akifer Bocor (Leakage aquifer)

Akifer bocor adalah suatu lapisan akuitar (semi-permeble) diapit oleh lapisan akifer pada bagian atas dan bawah akuitar tersebut.

(28)

Akifer menggantung merupakan akifer yang mempunyai massa air tanah terpisah dari aliran induk oleh suatu lapisan yang relatif kedap air yang tidak begitu luas dan terletak di atas zona air jenuh.

5. Akifer Setengah Tertekan (Semi-Confined aquifer)

Akifer setengah tertekan adalah akifer yang bagian atas lapisannya dibatasi oleh lapisan semi-permeble seperti lempungan, sedangkan pada bagian bawah dilapisi oleh lapisan impermeble, seperti lanau, lempung, tufa halus.

2.5 Porositas dan Permeabilitas

Air dapat masuk ke bawah permukaan (infiltrate) karena solid bedrocks seperti juga tanah(soil), pasir dan gravel yang lepas-lepas memiliki rongga pori. Terdapat empat tipe rongga pori, yaitu:(1) ruang antar butiran mineral, (2) rekahan (fraktures), (3) rongga pelarutan(solution cavities), dan (4)vesicles. (Hamblin dan

Christiansen,1995)

(29)

Pada endapan pasir dan gravel rongga pori dapat mencapai 12-45% dari total volume. Bila diantara butiran kemudian diisi oleh butiran yang lebih kecil dan terisi oleh semen, maka porositas (porosity) menjadi tereduksi. Semua batuan terpotong karena rekahan dan pada batuan yang padat seperti granite dapat memiliki porositas yang signifikan bila dikontrol oleh rekahan. Aktivitas pelarutan terutama di batu gamping membawa material terlarut membentuk lubang-lubang (pits dan holes).

Porositas didefenisikan sebagai perebandingan isi ruang antara butiran (voids) dibagi total isi suatu material tanah. Porositas merupakan angka tak berdimensi biasanya diwujudkan dalam bentuk %. Umumnya untuk tanah normal n berkisar antara 25 % sampai 75 % sedangkan batuan yang terkonsolidasi (consolidated rock) berkisar antara 0 sampai 100 %. Melihat dari diameter butiran material dapat simpulkan bahwa untuk material dengan diameter kecil porositas besar.

Beberapa batu gamping memiliki porositas yang sangat tinggi karena air dapat berpindah sepanjang rekahan dan bidang perlapisan pada batu gamping. Aktivitas pelarutan membesarkan rekahan dan mengembangkannya menjadi gua (caves). Pada

basalt dan batuan volkanik, vesicles terbentuk karena terperangkapnya gelembung gas

yang sangat mempengaruhi dalam porositas. Umumnya vesicles terkonsentrasi pada bagian permukaan aliran lava dan membentuk zona dengan porositas tinggi. Zona ini dapat terhubungkan oleh columnar joints.

Permaebilitas (permaebility) adalah kapasitas batuan untuk meloloskan fluida sangat beragam dari viskositas fluida, tekanan hidrostatik, ukuran bukaan dan terutama adalah tingkat bukaan yang saling terhubung (porositas efektif). Jika rongga pori sangat kecil, maka batuan dapat mempunyai porositas yang tinggi tetapi permaebilitasnya rendah karena air sukar melewati bukaan yang kecil.

(30)

berdimensi multiphase membuat parameter fluida bebas konduksi (hantaran) lebih atraktif, biasanya dinyatakan dalam darcy (1 darcy adalah 1 cc cairan dengan kecepatan 1 centipoise melalui 1 cm² luas bidang sejauh 1 cm dalam 1 detik dengan perbedaan tekanan 1 atm antar ujungnya) (Kodoaitie, 1996).

Batuan yang umumnya memilki permaebilitas tinggi adalah konglomerat, batu pasir, basalt dan batu gamping tertentu. Permaebilitas yang tinggi pada batu pasir dan konglomerat dikarenakan rongga porinya berada diantara butiran berukuran besar dan saling terhubung. Basalt dapat permaebel karena sering terekahkan dengan ekstensif yakni columnar jointing dan karena bagian atas dari aliran lavanya adalah vescular. Batu gamping terekahkan juga menjadi permaebel. Batuan dengan permaebilitas rendah adalah shale, granite yang tidak terekahkan, quartzite dan batuan padat dan kristalin lainnya.

Tabel 2.4. Nilai Porositas dan Permaebilitas Akifer

No Nama bahan Porositas

6 Batu kapur,serpih padat

5 0,417 0,05

7 Kwarsit, granit 1 0,0004 0,0005 Sumber : Linsley dan franzini, 1991

2.6 Batasan Polusi Air

(31)

kegiatan manusia atau oleh proses alam, sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air menjadi kurang atau sudah tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkannya (pasal 1).

Dalam pasal 2, air pada sumber air menurut kegunaan/ peruntukannya digolongkan menjadi :

1. Golongan A, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu.

2. Golongan B, yaitu air yang dapat dipergunakan sebagai air baku untuk diolah sebagai air minum dan keperluan rumah tangga.

3. Golongan C, yaitu air yang dapat dipergunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan.

4. Golongan D, yaitu air yang dapat dipergunakan untuk keperluan pertanian, dan dapat dimanfaatkan untuk usaha perkotaan, industri dan listrik negara.

Menurut defenisi pencemaran air tersebut di atas bila suatu sumber air yang termasuk dalam kategori golongan A, misalnya sebuah sumur penduduk kemudian mengalami pencemaran dalam bentuk rembesan limbah cair dari suatu industri maka kategori sumur tadi bukan golongan A lagi, tapi sudah turun menjadi golongan B karena air tadi sudah dapat digunakan langsung sebagai air minum tanpa melalui pengolahan terlebih dahulu. Dengan demikian air sumur tersebut menjadi kurang / tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkannya (Achmad, 2004).

(32)

murni. Meskipun bahan-bahan tersuspensi dan bakteri mungkin telah dihilangkan dari air tersebut, tetapi air minum mungkin masih mengandung komponen-komponen terlarut. Bahkan air murni sebenarnya tidak enak untuk diminum karena beberapa bahan terlarut mungkin memberikan rasa yang spesifik terhadap air minum.

Dari contoh-contoh tersebut di atas, jelas bahwa air yang tidak terpolusi tidak selalu merupakan air murni, tetapi adalah air yang tidak mengandung bahan-bahan asing tertentu dalam jumlah melebihi batas yang ditetapkan sehingga air tersebut dapat digunakan secara normal untuk keperluan tertentu misalnya untuk air minum (air leding, air sumur), berenang/rekreasi (kolam renang, air laut di pantai), mandi (air leding, air sumur), kehidupan hewan air (air sungai, danau), pengairan dan keperluan industri. Adapun benda-benda asing yang mengakibatkan air tersebut tidak dapat digunakan secara normal disebut polusi. Karena kebutuhan mahkluk hidup akan air sangat bervariasi, maka batasan polusi untuk berbagai jenis air juga berbeda. Sebagai contoh air kali di pegunungan yang belum terpolusi tidak dapat digunakan langsung sebagai air minum karena belum memenuhi persyaratan air minum.

Ciri-ciri air yang mengalami polusi sangat bervariasi tergantung dari jenis air dan polutannya atau komponen yang mengakibatkan polusi. Sebagai contoh air minum yang terpolusi mungkin rasanya akan berubah meskipun perubahan bau nya mungkin sukar dideteksi, bau yang menyekat mungkin akan timbul pada pantai laut, sungai dan danau yang terpolusi, kehidupan hewan air akan berkurang pada air sungai yang terpolusi berat, atau minyak yang terlibat terapung pada permukaan air laut menunjukkan adanya polusi. Tanda-tanda polusi air yang berbeda-beda. Untuk memudahkan pembahasan mengenai berbagai jenis polutan, polutan air dapat dikelompokkan atas sembilan grup berdasarkan perbedaan sifat-sifatnya sebagai berikut :

1. Padatan

2. Bahan buangan yang membutuhkan oksigen (oxygen-demanding wastes) 3. Mikroorganisme

(33)

6. Minyak

7. Senyawa anorganik dan mineral 8. Bahan radioaktif

9. Panas

Pengelompokan tersebut di atas bukan merupakan pengelompokan yang baku, karena suatu jenis polutan mungkin dapat dimasukkan ke dalam lebih dari satu kelompok. Sebagai contoh bakteri dapat dimasukkan ke dalam kelompok mikroorganisme maupun kelompok padatan karena bakteri merupakan padatan tersuspensi. Contoh yang lain misalnya logam berat sering dimasukkan kedalam kelompok senyawa anorganik tetapi juga merupakan padatan terlarut. Suatu limbah atau bahan buangan mungkin mengandung lebih dari satu macam polutan. Sebagai contoh sampah organik adalah suatu bahan buangan yang membutuhkan oksigen, tetapi juga mengandung mikroorganisme dan mungkin nutrien tanaman

2.7 Inductively Couple Plasma with Atomic Emission Spectroscopy (ICP-OES)

Inductively couple plasma adalah sebuah teknik analisis yang digunakan untuk

mendeteksi jejak logam yang terdapat didalam sampel. Tujuan utama inductively

couple plasma (ICP) adalah untuk mendapatkan karakteristik suatu elemen dan untuk

mengukur panjang gelombang dari sampel yang akan diukur.

2.7.1 Cara Kerja ICP-OES

(34)

Gambar.2.4. Skematis dari plasma ICP (Sumber: Liu,H. dan Montaser, 1996)

2.8 Intrusi Air Laut

Daerah pantai adalah daratan yang berbatasan langsung dengan lautan. Pada umumnya air tanah pada daerah pantai terpengaruh oleh intrusi air laut. Intrusi adalah proses masuknya air laut ke daratan. Proses intrusi makin panjang bisa dilakukan pengambilan airtanah dalam jumlah berlebihan. Bila intrusi sudah masuk pada sumur, maka sumur akan menjadi asing sehingga tidak dapat lagi dipakai untuk keperluan sehari-hari.

Intrusi air laut terjadi melalui tiga cara yaitu :

1. Pergeseran batas air laut dan air tawar (interface) di daerah pantai. Pergeseran ini terjadi karena pengambilan air tanah yang berlebihan sehingga menurunkan muka air tanah.

2. Pemompaan air tanah semi tertekan yang berlebihan di daratan. Akibatnya air yang tersedot bukan lagi air tawar tetapi air asin. Akibatnya air asin yang tersedot akan menyebar dan mencemari air tanah bebas di sekitar pemompaan. 3. Intrusi melalui muara sungai. Intrusi air laut pada air sungai menyebabkan air

(35)

2.9 Gambaran umum Lokasi Penelitian

2.9.1 Keadaan Belawan Letak dan Geografis

Kecamatan Medan-Belawan merupakan salah satu Daerah Tingkat II yang berada di kawasan Pantai Timur Sumatera Utara. Secara geografis Kecamatan Belawan berada pada posisi 03045’-03046’Lintang Utara dan 98040’-98042’Bujur Timur .(Departemen Pertambangan, 1995/1996).

Kecamatan Belawan menempati areal seluas 26,25 km2, yang terdiri dari 6 kelurahan yakni Bagan Deli, Belawan Bahari, Belawan I, Belawan II, Belawan Bahagia dan Sicanang. Kecamatan Belawan di sebelah Utara berbatasan dengan Selat Malaka, di sebelah Timur dan Barat berbatasan dengan kabupaten Deli Serdang, dan di sebelah Selatan berbatasan dengan kecamatan Medan Marelan dan Medan labuhan. (BPS sumatera Utara, 2005)

Iklim dan Curah Hujan

Daerah penelitian ini termasuk daerah tropis dengan temperature udara antara 270C minimal hingga 350C maksimal. Seperti umumnya dengan daerah-daerah yang lainnya yang berada di kawasan Sumatera Utara, Kecamatan Belawan memiliki 2 musim yaitu musim kemarau dan musim hujan. Musim kemarau dan musim hujan biasanya ditandai dengan sedikit banyaknya hari hujan dan volume curah hujan pada bulan-bulan terjadinya musim.

(36)

2.9.2 Geologi Belawan

Morfologi Dataran

Berdasarkan topografi daerah Sumatera Utara dibagi atas 3 bagian yaitu bagian Timur dengan keadaan relatif datar, bagian tengah bergelombang sampai berbukit dan bagian Barat merupakan dataran bergelombang. Secara regional Kecamatan Belawan termasuk kawasan pantai timur dengan morfologi yang bervariasi mulai dari morfologi landai sampai morfologi bergelombang. Daerah penelitian yang terletak di sepanjang pantai timur Kecamatan Belawan merupakan morfologi dataran pantai ,dengan ketinggian 0-3 m di atas permukaan laut.

Statigrafi

Berdasarkan data geologi jenis batuan yang terdapat di daerah penelitian terdiri dari sedimen lepas berupa bongkahan, kerikil, pasir, lempung dan batu gamping termasuk didalam satuan alluvium.(Departemen Pertambangan 1995/1996)

(37)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Bahan dan Peralatan

3.1.1. Bahan

Dalam pengambilan data- data yang diperlukan, membutuhkan bahan- bahan yaitu:

1. Larutan standar Cd 0,001 ppm 2. Larutan standar Hg 0,005 ppm 3. Larutan standar Pb 0,01 ppm 4. Larutan standar Cu 0,01 ppm 5. Aquadest

6. Air sumur bor 7. Air laut

3.1.2. Peralatan

Peralatan yang digunakan untuk penelitian ini antara lain: 1. pH meter

2. Corong 3. Kertas saring 4. Erlenmeyer 250 ml 5. Labu takar 100 ml 6. Pipet volume

(38)

3.2 Teknik Pengumpulan Data

Untuk pengambilan sampel dimulai dari garis pantai sebagai titik acuan sampai titik air laut murni, kemudian dari titik acuan garis pantai menuju sumur-sumur bor di kelurahan Belawan I, Belawan II, Bagan Deli, Belawan Bahagia dan Sicanang.

3.3 Prosedur Penelitian

3.3.1 Pegukuran Larutan Standar Cara Kerja

Pengambilan data ke lapangan dengan mengikuti teknik pengumpulan sampel air, maka dilakukan perlakuan laboratorium sebagai berikut :

1. Pembuatan larutan standar Cd

a. Larutan standar Cd 0,001 ppm

Dipipet 0,1 ml larutan standar Cd 1000 ppm dan dimasukkan kedalam labu takar 100 ml, kemudian diencerkan dengan aquadest sampai garis tanda sehingga didapatkan larutan Cd 1 ppm. Untuk membuat larutan Cd 0,001 ppm, dipipet 0,1 ml larutan Cd 1 ppm tadi, kemudian dimasukkan kedalam labu takar 100 ml dan diencerkan sampai garis tanda.

2. Pembuatan larutan standar Hg

a. Larutan standar Hg 0,005 ppm

Dipipet 0,1 ml larutan standar Hg 1000 ppm dan dimasukkan kedalam labu takar 100 ml, kemudian diencerkan dengan aquadest sampai garis tanda sehingga didapatkan larutan Hg 1 ppm. Untuk membuat larutan Hg 0,005 ppm, dipipet 0,5 ml larutan Hg 1 ppm tadi, kemudian dimasukkan kedalam labu takar 100 ml dan diencerkan sampai garis tanda.

(39)

Dipipet 0,1 ml larutan standar Pb 1000 ppm dan dimasukkan kedalam labu takar 100 ml, kemudian diencerkan dengan aquadest sampai garis tanda sehingga didapatkan larutan Pb 1 ppm. Untuk membuat larutan Pb 0,01 ppm, dipipet 1 ml larutan Pb 1 ppm tadi, kemudian dimasukkan kedalam labu takar 100 ml dan diencerkan dengan aquadest sampai garis tanda.

4. Pembuatan larutan standar Cu a. Larutan standar Cu 0,01 ppm

Dipipet 0,1 ml larutan standar Cu 1000 ppm dan dimasukkan kedalam labu takar 100 ml, kemudian diencerkan dengan aquadest sampai garis tanda sehingga didapatkan larutan Cu 1 ppm. Untuk membuat larutan Cu 0,01 ppm, dipipet 1 ml larutan Cu 1 ppm tadi, kemudian dimasukkan kedalam labu takar 100 ml dan diencerkan dengan aquadest sampai garis tanda.

3.3.2 Persiapan Sampel

Diambil sampel air sumur dan air laut masing-masing 100 ml dan disaring dengan menggunakan kertas saring. Kemudian filtrat dimasukkan kedalam tabung erlenmeyer 250 ml.Filtrat siap untuk dianalisa.

3.3.3 Pembacaan Konsentrasi Sampel dengan ICP

1. Dialirkan gas argon, kemudian dihidupkan komputer dengan progran ICP dan dihidupkan instrumen ICP serta water chiller.

2. Dilakukan kalibrasi panjang gelombang pada ICP setelah 10 menit

3. Setelah dilakukan kalibrasi panjang gelombang, kemudian dipilih elemen-elemen yang akan dianalisa dan dimasukkan jumlah standart dan sampel 4. Dihidupkan plasma, ditunggu 5 menit sampai suhunya stabil ( 19°C -

20°C)

(40)

6. Dicelupkan selang ICP kedalam masing-masing larutan standart dan sampel secara berurutan

7. Komputer akan menampilkan hasil konsentrasi masing-masing sampel

3.3.4 Pemeriksaan pH Air

1. Di bilas elektroda dengan air suling sebanyak tiga kali dan dikeringkan dengan kertas yang lembut

2. Elektroda direndam kedalam sampel selama 1 menit dan dikeringkan dengan kertas yang lembut

3. Diganti sampel dan direndam elektroda kedalam sampel tersebut sampai pH meter menunjukkan pembacaan yang tetap.

3.4 Teknik Analisa Data

Penelitian ini dilakukan dengan metode survey dan mengukur kandungan logam berat pada air sumur bor, kemudian data hasil pemantauan diolah secara statistik Regression (Multiple) dengan bantuan perangkat lunak SPSS (Statistical

Product and Service Solution) for windows versi 13, hasil analisis selanjutnya diuji

kembali dengan metoda statistic F-test antara data model dan data pengukuran :

Model analisis regresi berganda :

Untuk mencari hubungan antara jarak dan kedalaman sumur bor terhadap kandungan logam berat yang terdapat pada air sumur bor air dapat dilakukan dengan metode statistik yaitu dengan metode analisa regresi berganda. Dengan menggunkan persamaan:

= a0 +a1X1+a2X2 +...+akXk (3.1) Dengan :

= kandungan logam berat

=

0

a konstanta regresi

=

k

(41)

=

k

X variabel yang menyangkut sampel

Didalam penelitian ini variabel terikat adalah (kandungan logam berat air) dan variabel-variabel bebas adalah jarak sumur bor dari garis pantai (X₁)dan kedalaman sumur bor (X₂), maka bentuk persamaan regresinya adalah :

= a0 +a1X1+a2X2 (3.2)

Koefisien-koefisien a0,a1dana2ditentukan dengan menggunakan metode kuadrat terkecil dengan persamaan (Walpole,1990) :

∑

Untuk menguji linieritas persamaan (3.1) digunakan uji F dengan persamaan :

=

JK jumlah kuadrat regresi

=

res

JK jumlah kuadrat residu n = jumlah sample

k = banyaknya variabel bebas

Jika X₁ = X₁_i− X₁,X₂ = X₂_i −X2,...,X_k = X_ki −Xk dan y_i =Y_i −Y Maka jumlah kuadrat-kuadrat regresi dapat dihitung dengan persamaan :

∑

+

∑

+ +

∑

= i i i i k ki i

reg a X y a X y a X y

JK 1 1 2 2 ... (3.5)

(42)

2 ^

∑



  

  −

= i

_Y

res Y

JK (3.6)

Jika F yang diperoleh melalui persamaan (3.4) lebih besar dari _h F maka t variabel-variabelX₁,X₂,...,X_n secara nyata sama-sama berpengaruh terhadap Y dengan persamaan regresi linier seperti persamaan (3.1).

Untuk mengetahui seberapa kuat hubungan antara variabel-variabel X dan ₁

2

X terhadap Y digunakan koefisien korelasi berganda dengan persamaan :

∑

=

i reg y JK

(43)

3.5. Metodologi penelitian 3.5.1. Diagram alir

Pembuatan larutan standar

Persiapan sampel

Air laut Air sumur bor

Filtrat

Pembacaan konsentrasi dengan ICP

Analisa data

(44)

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

Data hasil penelitian yang diperoleh adalah jumlah kandungan logam berat air laut sebagai fungsi jarak dan jumlah kandungan logam berat air sumur bor sebagai fungsi jarak dan kedalaman sumur.

4.1.1 Hasil Pengukuran di Lapangan

Tabel 4.1. Data Pengambilan Sampel Air Laut

No. Kode Sampel Jarak

(m)

1. Titik awal -

2. AL1 4829

3. AL 2 5244

4. AL 3 8169

Tabel 4.2. Data Pengambilan Sampel Air Sumur Bor Penduduk Kec. Belawan

No. Kode

Sampel Lokasi

Jarak (m)

Kedalaman (m)

1. SB 2 Kel.Bagan 204 96

2. SB 3 Kel.Bagan 573 98

3. SB 9 Kel.Belawan II 735 84

(45)

8. SB 22 Kel. Belawan Bahagia 1709 78

9. SB 23 Kel. Sicanang 1949 10

10. SB 24 Kel. Sicanang 2023 8

4.1.2 Hasil Pengukuran di Laboratorium

Tabel 4.3. Data Hasil Pengukuran di Laboratorium untuk Air Laut

(46)

4.2. Pembahasan

4.2.1. Analisis Regresi Linear Berganda Pada Air Sumur Bor

Untuk menganalisa pengaruh jarak sumur bor dari garis pantai terhadap kandungan logam berat yang terdapat pada air sumur bor dilakukan regresi linear berganda.

Dengan menggunakan SPSS versi 13 Langkah-langkah sebagai berikut :

1.Dimasukkan semua input data yang terlibat dalam pembentukan model regresi linier berganda dengan memisalkan X(jarak) dan Y (kandungan logam berat air sumur) 2. Diklik menu Analyze

3. Diklik Regression, dipilih Linear

4. Diklik variable X, lalu dimasukkan pada kotak Independents 5. Diklik variable Y dan dimasukkan pada kotak Dependent

6. Diklik Statistics, dipilih Estimates, Model Fit, Descriptive dan Durbin_Watson 7. Diklik Continue

8. Diklik Plots, lalu dimasukkan Dependent ke kotak Y axis dan ADJPRED ke kotak

X axis. Dipilih Histogram dan Normal Probability

9. Diklik Continue

10. Diklik Save, dipilih Unstandardized 11. Dklik Continue

12. Diklik Options, lalu diklik saja Continue (berarti memilih default) 13. Diklik Save , dipilih Unstandardized

14. Diklik Continue

15. Diklik Options, lalu diklik saja Continue ( berarti memilih default) 16. Diklik OK

(47)

A. Pengaruh Jarak dan Kedalaman Sumur Bor terhadap Kandungan Logam Pb Air Sumur Bor

Hasil Analisis Regresi :

BAGIAN 1

Dependent Variable: Kandungan Logam Pb (mg/L) a.

Dari tabel diperoleh informasi bahwa :

001

Sehingga model Regresi Linear Berganda adalah : 2

Untuk menguji kelinearan persamaan regresi linear berganda digunakan tabel ANOVA.

Pedoman kontribusi variabel bebas terhadap variabel terikat:

- Jika angka signifikan penelitian < , maka H0 ditolak dan H1 diterima

- Jika angka signifikan penelitian > , maka H1 ditolak dan H0 diterima

Dengan :

H0 = Tidak terdapat pengaruh fungsional yang linier dan signifikan antara satu atau

(48)

terbentuk adalah model yang paling sesuai menggambarkan satu atau beberapa variable bebas berpengaruh terhadap variable terikatnya.

H1 = Terdapat pengaruh fungsional yang linier dan signifikan antara satu atau lebih

variable bebas terhadap variable terikatnya atau model regresi yang terbentuk adalah model yang paling sesuai menggambarkan satu atau beberapa variable bebas berpengaruh terhadap variable terikatnya.

Karena dari tabel diperoleh informasi bahwa :

Nilai signifikansi variabel jarak (0.000) < (0.05), maka H ditolak dan ₀

1

H diterima.Arti

nya untuk = 5% (0.05), kandungan logam Pb memiliki hubungan yang linear dengan jarak dan kedalaman sumur bor.

ANOV Ab

Squares df Mean S quare F Sig.

Predic tors: (Constant), Kedalaman (m), Jarak (m) a.

Dependent Variable: Kandungan Logam Pb (mg/L) b.

Untuk menguji apakah pernyataan itu nyata atau tidak nyata, digunakan uji statistik F berdasarkan persamaan (3.5).Dari hasil tabel analisis statistik diperoleh JK_res =0,001 sehingga diperolehF_h =11,151. Kemudian dihitung F dengan _tab F₀_,₀₅₍₂_;₇₎dari daftar distribusi F dengan df pembilang = 2, df penyebut = 7 dan = 0,05 ,sehingga dari tabel distribusi F dapat diperoleh nilai F_tab =4,74

Dari perhitungan diatas maka diketahui harga Fh > Ftab . Hal ini berarti regresi

(49)

BAGIAN 3

Untuk mengetahui besarnya kenyataan hubungan antara jarak dan kedalaman sumur digunakan koefisien korelasi berganda dapat dijelaskan dengan tabel di bawah ini:

Model Summaryb

.872a .761 .693 .01171989 2.934

Model 1

R R Square

Adjusted R Square

Std. Error of the Estimate

Durbin-Watson

Predictors: (Constant), Kedalaman (m), Jarak (m) a.

Dependent Variable: Kandungan Logam Pb (mg/L) b.

(50)

B. Pengaruh Jarak dan Kedalaman Sumur Bor terhadap Kandungan Logam Hg Air Sumur Bor

BAGIAN 1

Coefficientsa

.001 .000 7.639 .000

-3.6E-007 .000 -1.411 -8.062 .000

-3.1E-006 .000 -.594 -3.396 .012

(Constant)

Dependent Variable: Kandungan Logam Hg (mg/L) a.

006

Sehingga model regresi linear berganda adalah : 2

Untuk menguji kelinearan persamaan regresi linear berganda digunakan tabel ANOVA.

Predic tors: (Constant), Kedalaman s umur bor (m), Jarak (m) a.

Dependent Variable: Kandungan Logam Hg (mg/L) b.

Untuk menguji apakah pernyataan itu nyata atau tidak nyata, digunakan uji statistik F berdasarkan persamaan (3.5).Dari hasil tabel analisis statistik diperoleh

000 , 0

=

res

JK sehingga diperoleh Fh=51,732. Kemudian dihitung F dengan _tab

(51)

linear berganda bersifat nyata, yang berarti bahwa jarak sumur bor dari garis pantai dan kedalaman sumur bor secara bersama-sama berpengaruh terhadap kandungan logam Hg air sumur bor .

BAGIAN 3

Model Summaryb

.968a .937 .919 .00004285 2.426

Model

Predictors: (Constant), Kedalaman sumur bor (m), Jarak (m) a.

Dependent Variable: Kandungan Logam Hg (mg/L) b.

(52)

C. Pengaruh Jarak dan Kedalaman Sumur Bor terhadap Kandungan Logam Cd Air Sumur Bor

Dependent Variable: Kandungan Logam Cd (mg/ L) a.

a₀ =0,001;a₁ =−5,9E−007;a₂ =−2,6E−006 Sehingga model Regresi Linear Berganda adalah :

2

Untuk menguji kelinearan persamaan regresi linear berganda digunakan tabel ANOVA

ANOV Ab

Predic tors: (Constant), Kedalaman s umur (m), Jarak (m) a.

Dependent Variable: Kandungan Logam Cd (mg/L) b.

(53)

linear berganda bersifat nyata, yang berarti bahwa jarak sumur bor dari garis pantai dan kedalaman sumur bor secara bersama-sama berpengaruh terhadap kandungan logam Cd air sumur bor .

BAGIAN 3

Model Summaryb

.953a .908 .881 .00010439 1.509

Model

Predictors: (Constant), Kedalaman sumur (m), Jarak (m) a.

Dependent Variable: Kandungan Logam Cd (mg/L) b.

(54)

D. Pengaruh Jarak dan Kedalaman Sumur Bor terhadap Kandungan Logam Cu Air Sumur Bor

BAGIAN 1

Coeffi cientsa

.008 .002 4.676 .002

-2. 9E-006 .000 -.770 -4. 068 .005

1.72E-005 .000 .220 1.163 .283

(Const ant)

Dependent Variable: Kandungan Logam Cu (mg/ L) a.

005

Sehingga model regresi linear berganda adalah : 2

ANOV Ab

Predic tors: (Constant), Kedalaman S umur (m), Jarak (m) a.

Dependent Variable: Kandungan Logam Cu (mg/L) b.

(55)

linear berganda bersifat nyata, yang berarti bahwa jarak sumur bor dari garis pantai dan kedalaman sumur bor secara bersama-sama berpengaruh terhadap kandungan logam Cu air sumur bor .

BAGIAN 3

Model Summaryb

.962a .926 .905 .00069454 2.167

Model

Predictors: (Constant), Kedalaman Sumur (m), Jarak (m) a.

Dependent Variable: Kandungan Logam Cu (mg/L) b.

(56)

E. Pengaruh pH terhadap Kandungan Logam Pb, Hg, Cd, Cu Air Sumur Bor

BAGIAN 1

Coeffi cientsa

7.921 .131 60.306 .000

-1. 179 4.469 -.174 -.264 .802

-1230. 665 932.427 -1. 292 -1. 320 .244

515.920 456.048 1.092 1.131 .309

44.429 49.310 .708 .901 .409

(Const ant)

429

Sehingga model Regresi linear Berganda adalah :

4

ANOVAb

Squares df Mean Square F Sig.

Predictors: (Constant), Kandungan Logam Cu (mg/L), Kandungan logam Pb (mg/L), Kandungan Logam Cd (mg/L), Kandungan Logam Hg (mg/L) a.

(57)

Untuk menguji apakah pernyataan itu nyata atau tidak nyata, digunakan uji statistik F berdasarkan persamaan (3.5).Dari hasil tabel analisis statistik diperoleh JK_res =0,074 sehingga diperoleh F_h =1,859. Kemudian dihitung F dengan _tab F₀_,₀₅₍₄_;₅₎dari daftar distribusi F dengan df pembilang = 4, df penyebut = 5 dan = 0,05 ,sehingga dari tabel distribusi F dapat diperoleh nilai F_tab =5,19

Dari perhitungan diatas maka diketahui harga Fh < Ftab . Hal ini berarti regresi

(58)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa :

1. Dari hasil analisa yang ditampilkan pada Tabel 4.4 terlihat bahwa sumur bor di Kecamatan Belawan telah mengalami pencemaran logam berat sebesar 20 %. 2. Sumur bor (SB) yang tercemar logam berat tertinggi yaitu pada SB1 dengan

jumlah kandungan logam Pb sebesar 0,05206mg/L, kandungan logam Hg sebesar 0,00054mg/L, kandungan logam Cd sebesar 0,00094mg/L, kandungan logam Cu sebesar 0,00887mg/L, yang berjarak 204m dari garis pantai dan kedalaman sumur 96m. Sedangkan tingkat pencemaran logam berat terendah yaitu pada SB10 dengan jumlah kandungan Pb sebesar 0,00012mg/L, kandungan logam Hg sebesar 0,00004mg/L, kandungan logam Cd sebesar 0,00013mg/L, kandungan logam Cu sebesar 0,00122mg/L, yang berjarak 2023m dari garis pantai dan kedalaman sumur 8m