EFEKTIVITAS SARINGAN PASIR CEPAT DALAM MENURUNKAN KADAR MANGAN (Mn) PADA AIR SUMUR DENGAN
PENAMBAHAN KALIUM PERMANGANAT (KMnO4) 1%
SKRIPSI
Oleh :
ADELINA FAUZIAH NIM. 071000057
FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
EFEKTIVITAS SARINGAN PASIR CEPAT DALAM MENURUNKAN KADAR MANGAN (Mn) PADA AIR SUMUR DENGAN
PENAMBAHAN KALIUM PERMANGANAT (KMnO4) 1%
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Kesehatan Masyarakat
Oleh :
NIM. 071000057 ADELINA FAUZIAH
FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
HALAMAN PENGESAHAN Skripsi dengan Judul:
EFEKTIVITAS SARINGAN PASIR CEPAT DALAM MENURUNKAN KADAR MANGAN (Mn) PADA AIR SUMUR DENGAN
PENAMBAHAN KALIUM PERMANGANAT (KMnO4) 1%
Yang dipersiapkan dan dipertahankan oleh
NIM. 071000057 ADELINA FAUZIAH
Telah Diuji dan Dipertahankan Dihadapan Tim Penguji Skripsi Pada Tanggal 2 April 2011 dan
Dinyatakan Telah Memenuhi Syarat Untuk Diterima
Tim Penguji
Ketua Penguji Penguji I
(dr. Surya Dharma, MPH) (
NIP.195804041987032002 NIP.196811011993032005 Ir. Indra Chahaya MSi)
Penguji II Penguji III
(Ir. Evi Naria, MKes) (
NIP. 196803201993032001 NIP. 197803312003121001 dr. Taufik Ashar, MKM)
Medan, April 2011 Fakultas Kesehatan Masyarakat
Universitas Sumatera Utara Dekan
ABSTRAK
Air merupakan unsur yang sangat esensial bagi kelangsungan hidup semua makhluk hidup termasuk manusia. Pemenuhan kebutuhan akan air haruslah memenuhi dua syarat, yaitu kuantitas dan kualitas. Masyarakat di Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan menggunakan air sumur yang mengandung kadar Mn yang tinggi, sehingga diperlukan adanya suatu metode untuk menurunkan kadar Mn pada air khususnya air sumur di desa tersebut.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kadar Mn pada air sumur dan efektivitas penurunan kadar Mn menggunakan saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% pada air sumur di desa tersebut.
Jenis penelitian ini adalah eksperimen semu dengan rancangan penelitian Pre and Post Test Design. Yang menjadi objek penelitian adalah air sumur di desa tersebut dengan perlakuan menggunakan saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% dengan ketebalan pasir 10 cm, 20 cm, dan 30 cm dalam menurunkan kadar Mn pada air sumur. Pengambilan sampel dilakukan secara purposive sampling pada 1 sumur, kemudian dilakukan pemeriksaan terhadap sampel sebelum dan sesudah penggunaan saringan pasir cepat.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa persentase penurunan kadar Mn setelah melewati saringan pasir cepat tanpa penambahan KMnO4 dengan ketebalan pasir 20 cm (kontrol) sebesar 86,7203%, dengan penambahan KMnO4 1% dengan ketebalan pasir 10 cm sebesar 93,9436%, dengan penambahan KMnO4 1% dengan ketebalan pasir 20 cm sebesar 97,1759%, dan dengan penambahan KMnO4 1% dengan ketebalan pasir 30 cm sebesar 97,2688%. Hasil uji Kruskal-Wallis menunjukkan terdapat perbedaan yang bermakna pada berbagai ketebalan pasir saringan pasir cepat terhadap penurunan kadar Mn (p=0,001). Hasil uji BNT menunjukkan bahwa saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% dengan ketebalan pasir 20 cm paling efektif untuk menurunkan kadar Mn pada air sumur di desa tersebut.
Dengan demikian bagi masyarakat di Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang diharapkan agar menggunakan saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% dengan ketebalan pasir 20 cm untuk menurunkan kadar Mn pada air dan mendapatkan air yang bersih.
ABSTRACT
Water is an essential element for the survival of all living beings including humans. Fulfilling need for water must fulfill two requirements, namely the quantity and quality. People in the village of Amplas District Percut Sei Tuan use well water containing high concentration Mn, so needed a method to reduce concentration Mn in water, especially water wells in that village.
The purpose of this study was to determine concentration Mn in well water and the effectiveness of decreasing Mn concentration using rapid sand filters with the addition of 1% KMnO4 in water wells in that village.
This research type was quasi-experimental research with Pre and Post Test Design. Which became the object of research is water wells in villages with treatment uses rapid sand filters with the addition of 1% KMnO4 with sand thickness of 10 cm, 20 cm, and 30 cm in lower concentration Mn in well water. Sampling was done by purposive sampling in 1 well, then by checking on the samples before and after use of rapid sand filters.
The results showed that the percentage decrease in Mn concentration after passing through rapid sand filters without the addition of KMnO4 with sand thickness of 20 cm (control) of 86.7203%, with the addition of 1% KMnO4 with sand thickness of 10 cm amounted to 93.9436%, with the addition of KMnO4 1 % sand with a thickness of 20 cm of 97.1759%, and with the addition of 1% KMnO4 with sand thickness of 30 cm of 97.2688%. Kruskal-Wallis test results showed there were significant differences in various thickness sand rapid sand filter to the decrease of Mn concentration (p = 0.001). The LSD showed that the rapid sand filters with the addition of 1% KMnO4 with sand thickness of 20 cm most effective way to reduce concentration Mn in water wells in that village
Thus for the people in the village of Amplas District Percut Sei Tuan Deli Serdang regency were expected to use the rapid sand filters with the addition of 1% KMnO4 with sand thickness of 20 cm to reduce concentration Mn in the water and get clean water.
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Nama : ADELINA FAUZIAH
Tempat/Tanggal Lahir : Kayu Laut/12 Mei 1989 Jenis Kelamin : Perempuan
Agama : Islam
Anak ke : 10 dari 10 Bersaudara Status Perkawinan : Belum Kawin
Alamat Rumah : Jln. Perjuangan No. 107 Kota Medan Sumut. Riwayat Pendidikan : 1. Tahun 1995-1998 : SD Inpres Kayu Laut
2. Tahun 1998-2001 : SD Negeri 060832 Medan 3. Tahun 2001-2004 : SLTP Negeri 7 Medan 4. Tahun 2004-2007 : SMU Negeri 3 Medan
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan karunia-Nyalah penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Efektivitas Saringan Pasir Cepat dalam Menurunkan Kadar Mangan (Mn) pada
Air Sumur dengan Penambahan Kalium Permanganat (KMnO4) 1%”, guna
memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kesehatan Masyarakat. Dalam penulisan ini, saya menyadari masih jauh dari kesempurnaan. Hal ini tidak terlepas dari keterbatasan pengetahuan dan pengalaman saya sebagai manusia yang tidak luput dari segala kekurangan.
Selama penulisan skripsi ini penulis banyak mendapat bimbingan, dukungan dan bantuan dari berbagai pihak secara moril maupun materil, oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak dr.Surya Dharma, MPH, selaku dosen pembimbing I dan Ibu Ir. Indra Chahaya S, M.Si selaku dosen pembimbing II yang dalam penulisan skripsi ini telah banyak meluangkan waktu serta penuh kesabaran dalam memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis.
Selanjutnya tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Drs. Surya Utama, MS, selaku Dekan Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara (FKM USU).
3. Bapak Edi Purwanto selaku Kepala Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan beserta staf khususnya bapak Adi Syahputra Purba yang ikut membantu penulis dalam melaksanakan penelitian di Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan. 4. Bapak Ansari, SKM selaku Kepala BTKL-PPM Medan dan seluruh staf yang
telah memberikan izin dan membantu penulis dalam melaksanakan penelitian. 5. Seluruh dosen dan staf FKM USU khususnya Departemen Kesehatan Lingkungan
yang telah banyak memberikan masukan dan membantu penulis selama proses pengerjaan skripsi dan tidak lupa kepada Kak Dian yang selalu setia mengurus administrasi.
6. Teristimewa untuk orang tua tercinta, Ayahanda (Alm. M. Syafei Pohan) dan Ibunda (Alm.Lamria Nst) yang senantiasa mendo’akan penulis selama ini.
7. Buat saudaraku tersayang, Ernanda Syafri Pohan, Ikhwan Syahri Pohan, Kholilah Hanum Pohan, Sanna Ida Hanani Pohan, Ihsan Abdi Pohan, Irwan Fahri Pohan, Daman Syah Pohan, Linda Warni Pohan, dan Ahmad Fauzi Pohan yang selalu mendukung dan senantiasa mendoakan penulis.
8. Seluruh keluarga yang telah memberikan dukungan kepada penulis, Alm.Hj. Zulhaida , Uak Yasrin, Kak Ida, Kak Sari, Bouk Hj. Latifah, Bang Ucok, Rizal, Puput dan seluruh sanak keluarga yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
9. Buat sahabat-sahabatku Linda, Amel, Putri, Sania, Bg Mansur, Kak Neni, dan Bg Hendra yang telah banyak membantu dan memberikan semangat dalam pengerjaan skripsi ini.
Sukma, Eska Putri, Mustajudin, dan teman – teman lainya yang tidak dapat disebutkan satu persatu) yang selalu memberi semangat dan bantuan kepada penulis, dan juga teman – teman PBL (Tini, Dina) dan LKP (Zulfan, Fira).
11.Buat teman-teman stambuk 2007 FKM USU (Rita, Apri dan semua teman-teman yang tidak dapat disebutkan satu persatu) dan adik-adik di FKM USU.
12.Buat Bapak Mahyudi dan Bapak Noviandi yang telah memberikan banyak nasehat, masukan dan bantuan kepada penulis, Kak Irma , Bg Iqbal, Kak Wiwiek, Kak Ismil, Kak Rina, Rikky, dan Iin yang telah banyak membantu penulis dalam penulisan skripsi ini.
13.Teman-teman ikatan mahasiswa HMI FKM USU dan Ikatan Mahasiswa Kesehatan Lingkungan (IMAKEL) FKM USU yang telah banyak memberikan penulis pengalaman dan pelajaran yang tidak ternilai harganya.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah memberikan semangat, dukungan, bantuan dan do’a selama ini.
Penulis menyadari masih ada kekurangan dalam penulisan skripsi ini, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak dalam rangka penyempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Medan, 2 April 2011 Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
Halaman Pengesahan ... i
Abstrak ... ii
Riwayat Hidup ... iv
Kata Pengantar ... v
Daftar Isi ... ix
Daftar Tabel ... xi
Daftar Lampiran ... xii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Perumusan Masalah ... 4
1.3. Tujuan Penelitian ... 5
1.3.1. Tujuan Umum ... 5
1.3.2. Tujuan Khusus... 5
1.4. Manfaat Penelitian ... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 7
2.1. Air ... 7
2.1.1. Pengertian Air ... 7
2.1.2. Siklus Hidrologi ... 7
2.1.3. Sumber Air di Alam ... 8
a. Air Laut ... 8
b. Air Atmosfir, Air Metereologik ... 8
c. Air Permukaan ... 9
d. Air Tanah ... 10
2.1.4. Pemanfaatan Air ... 12
2.1.5. Pengertiaan Air Bersih dan Air Minum ... 13
2.1.6. Syarat Air Bersih ... 13
a. Syarat Kuantitas ... 13
b. Syarat Kualitas ... 13
2.2. Mangan (Mn) ... 18
2.2.1. Karakteristik Mangan (Mn) ... 18
2.2.2. Dampak Mangan (Mn) terhadap Kesehatan ... 18
2.2.3. Teknologi Penurunan Kadar Mangan dalam Air Bersih ... 19
a. Oksidasi ... 20
b. Proses Soda Lime ... 22
c. Koagulasi ... 23
d. Dengan Bakteri Crenothrix ... 24
e. Filtrasi Dua Tahap ... 24
2.3. Penyaringan (Filtrasi) ... 25
2.3.1. Saringan Pasir Lambat ... 25
2.3.2. Saringan Pasir Cepat ... 26
2.3.3. Saringan Berkecepatan Tinggi ... 26
2.3.4. Saringan Bertekanan ... 26
2.4. Kerangka Konsep ... 27
2.5. Hipotesis Penelitian ... 28
BAB III METODE PENELITIAN ... 29
3.1. Jenis dan Rancangan Penelitian ... 29
3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian ... 29
3.3. Metode Pungumpulan Data ... 29
3.3.1. Data Primer ... 29
3.3.2. Data Sekunder ... 29
3.4. Objek Penelitian dan Sampel ... 30
3.4.1. Objek penelitian ... 30
3.4.2. Sampel ... 30
3.5. Pelaksanaan Penelitian ... 30
3.5.1. Bahan dan Peralatan ... 30
3.5.2. Cara Perakitan ... 31
3.5.3. Cara Kerja ... 32
3.5.4. Cara Pengambilan Sampel ... 32
3.5.5. Metode Pemeriksaan Sampel... 33
3.6. Definisi Operasional ... 35
3.7. Analisa Data ... 37
3.7.1. Uji Kolmogorov-Smirnov ... 37
3.7.2. Uji Levene ... 37
3.7.3. Uji Kruskal-Wallis ... 38
3.7.4. Uji BNT (Beda Nyata Terkecil)... 38
BAB IV HASIL PENELITIAN ... 40
4.1. Gambaran Umum Lokasi Penelitian ... 40
4.2. Hasil Penelitian ... 41
4.3. Analisa Statistik ... 45
3.7.1. Hail Uji Kolmogorov-Smirnov ... 47
3.7.2. Hasil Uji Levene ... 47
3.7.3. Hasil Uji Kruskal-Wallis ... 48
3.7.4. Hasil Uji BNT (Beda Nyata Terkecil) ... 48
BAB V PEMBAHASAN ... 51
5.1. Hasil Pemeriksaan Kadar Mangan (Mn) pada Air Sumur Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan ... 51
5.3. Pengujian Ketebalan Pasir yang Paling Efektif dalam
Menurunkan Kadar Mangan (Mn) pada Air Sumur ………….. 54
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN... 56
6.1. Kesimpulan ... 56
6.2. Saran ... 57
DAFTAR PUSTAKA ... 58
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1. Hasil Pemeriksaan Kadar Mn 5 Sumur Masyarakat ... 41 Tabel 4.2. Hasil Pemeriksaan Kadar Mn Sampel Air Sebelum dan
Sesudah Melewati Saringan Pasir Cepat... 42 Tabel 4.3. Persentase Perbedaan Kadar Mn Sampel Air Sebelum
dan Sesudah Melewati Saringan Pasir Cepat Tanpa
Penambahan KMnO4 (KMnO4 0%) dengan Ketebalan Pasir
20 cm ... 43 Tabel 4.4. Persentase Perbedaan Kadar Mn Sampel Air Sebelum
dan Sesudah Melewati Saringan Pasir Cepat dengan Penambahan KMnO4 1% dengan Ketebalan Pasir 10 cm ... 44 Tabel 4.5. Persentase Perbedaan Kadar Mn Sampel Air Sebelum
dan Sesudah Melewati Saringan Pasir Cepat dengan Penambahan KMnO4 1% dengan Ketebalan pasir 20 cm ... 45 Tabel 4.6. Persentase Perbedaan Kadar Mn Sampel Air Sebelum
dan Sesudah Melewati Saringan Pasir Cepat dengan Penambahan KMnO4 1% dengan Ketebalan Pasir 30 cm ... 46 Tabel 4.7. Hasil Uji Kolmogorov-Smirnov Kadar Mangan (Mn) setelah
Melewati Saringan Pasir Cepat dengan Penambahan KMnO4 1% pada Berbagai Ketebalan Pasir ………. 47 Tabel 4.8. Hasil Uji Levene Kadar Mangan (Mn) setelah
Melewati Saringan Pasir Cepat dengan Penambahan KMnO4 1% pada Berbagai Ketebalan Pasir ... 47 Tabel 4.9. Hasil Uji Kruskal-Wallis Kadar Mangan (Mn) setelah Melewati
Saringan Pasir Cepat dengan Penambahan KMnO4 1%
pada Berbagai Ketebalan Pasir ……… ... 48 Tabel 4.10. Hasil Uji BNT terhadap Rata-rata Kadar Mangan (Mn) setelah
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Surat Permohonan Izin Penelitian dari FKM USU... 60
Lampiran 2. Surat Keterangan Telah Melakukan Penelitian dari Kepala Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan ... 61
Lampiran 3. Surat Keterangan Telah Melakukan Penelitian dari Laboratorium BTKL-PPM Medan ... 62
Lampiran 4. Hasil Pemeriksaan Sampel Dari Laboratorium BTKL-PPM Medan ... 63
Lampiran 5. Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416/Menkes/Per/IX/1990 tentang Syarat-syarat dan Pengawasan Kualitas Air ………. 65
Lampiran 6. Ouput SPSS Uji Kolmogorov-Smirnov ... 66
Lampiran 7. Output SPSS Uji Levene ... ... 67
Lampiran 8. Output SPSS Uji Kruskal-Wallis ... 68
Lampiran 9. Output SPSS Uji BNT ... 70
Lampiran 10. Gambar Susunan Saringan Pasir Cepat ... 71
ABSTRAK
Air merupakan unsur yang sangat esensial bagi kelangsungan hidup semua makhluk hidup termasuk manusia. Pemenuhan kebutuhan akan air haruslah memenuhi dua syarat, yaitu kuantitas dan kualitas. Masyarakat di Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan menggunakan air sumur yang mengandung kadar Mn yang tinggi, sehingga diperlukan adanya suatu metode untuk menurunkan kadar Mn pada air khususnya air sumur di desa tersebut.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kadar Mn pada air sumur dan efektivitas penurunan kadar Mn menggunakan saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% pada air sumur di desa tersebut.
Jenis penelitian ini adalah eksperimen semu dengan rancangan penelitian Pre and Post Test Design. Yang menjadi objek penelitian adalah air sumur di desa tersebut dengan perlakuan menggunakan saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% dengan ketebalan pasir 10 cm, 20 cm, dan 30 cm dalam menurunkan kadar Mn pada air sumur. Pengambilan sampel dilakukan secara purposive sampling pada 1 sumur, kemudian dilakukan pemeriksaan terhadap sampel sebelum dan sesudah penggunaan saringan pasir cepat.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa persentase penurunan kadar Mn setelah melewati saringan pasir cepat tanpa penambahan KMnO4 dengan ketebalan pasir 20 cm (kontrol) sebesar 86,7203%, dengan penambahan KMnO4 1% dengan ketebalan pasir 10 cm sebesar 93,9436%, dengan penambahan KMnO4 1% dengan ketebalan pasir 20 cm sebesar 97,1759%, dan dengan penambahan KMnO4 1% dengan ketebalan pasir 30 cm sebesar 97,2688%. Hasil uji Kruskal-Wallis menunjukkan terdapat perbedaan yang bermakna pada berbagai ketebalan pasir saringan pasir cepat terhadap penurunan kadar Mn (p=0,001). Hasil uji BNT menunjukkan bahwa saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% dengan ketebalan pasir 20 cm paling efektif untuk menurunkan kadar Mn pada air sumur di desa tersebut.
Dengan demikian bagi masyarakat di Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang diharapkan agar menggunakan saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% dengan ketebalan pasir 20 cm untuk menurunkan kadar Mn pada air dan mendapatkan air yang bersih.
ABSTRACT
Water is an essential element for the survival of all living beings including humans. Fulfilling need for water must fulfill two requirements, namely the quantity and quality. People in the village of Amplas District Percut Sei Tuan use well water containing high concentration Mn, so needed a method to reduce concentration Mn in water, especially water wells in that village.
The purpose of this study was to determine concentration Mn in well water and the effectiveness of decreasing Mn concentration using rapid sand filters with the addition of 1% KMnO4 in water wells in that village.
This research type was quasi-experimental research with Pre and Post Test Design. Which became the object of research is water wells in villages with treatment uses rapid sand filters with the addition of 1% KMnO4 with sand thickness of 10 cm, 20 cm, and 30 cm in lower concentration Mn in well water. Sampling was done by purposive sampling in 1 well, then by checking on the samples before and after use of rapid sand filters.
The results showed that the percentage decrease in Mn concentration after passing through rapid sand filters without the addition of KMnO4 with sand thickness of 20 cm (control) of 86.7203%, with the addition of 1% KMnO4 with sand thickness of 10 cm amounted to 93.9436%, with the addition of KMnO4 1 % sand with a thickness of 20 cm of 97.1759%, and with the addition of 1% KMnO4 with sand thickness of 30 cm of 97.2688%. Kruskal-Wallis test results showed there were significant differences in various thickness sand rapid sand filter to the decrease of Mn concentration (p = 0.001). The LSD showed that the rapid sand filters with the addition of 1% KMnO4 with sand thickness of 20 cm most effective way to reduce concentration Mn in water wells in that village
Thus for the people in the village of Amplas District Percut Sei Tuan Deli Serdang regency were expected to use the rapid sand filters with the addition of 1% KMnO4 with sand thickness of 20 cm to reduce concentration Mn in the water and get clean water.
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Bagi semua makhluk hidup termasuk manusia, air merupakan unsur yang sangat essensial bagi pemeliharaan berbagai bentuk kehidupan. Tidak seorang pun dapat bertahan hidup lebih dari 4 – 5 hari tanpa minum air dan sekitar tiga per empat bagian dari tubuh kita terdiri dari air. Syarat kuantitas dan kualitas merupakan syarat yang harus dipenuhi dalam pemenuhan kebutuhan air (Depkes RI, 2005).
Keadaan iklim, standar kehidupan, dan kebiasaan masyarakat merupakan hal yang mempengaruhi kebutuhan masyarakat terhadap air (Chandra, 2006). Di Indonesia diperkirakan dibutuhkan air sebanyak 138,5 liter/orang/hari dengan perincian yaitu untuk mandi, cuci, kakus 12 liter, minum 2 liter, cuci pakaian 10,7 liter, kebersihan rumah 31,4 liter, taman 11,8 liter, cuci kendaraan 21,8 liter, wudhu 16,2 liter, lain-lain 33,3 liter (Slamet, 2007).
radioaktivitas, yakni dapat menimbulkan kerusakan pada sel yang terpapar apapun bentuk radioaktivitas efeknya adalah sama. Kerusakan dapat berupa kematian, dan perubahan komposisi genetik. Apabila sel dapat beregenerasi dan apabila tidak seluruh sel mati maka kematian sel dapat diganti kembali. Perubahan genetis dapat menimbulkan berbagai penyakit seperti kanker. Sedangkan dari segi parameter kimia, air yang baik adalah air yang tidak tercemar secara berlebihan oleh zat-zat kimia yang berbahaya bagi kesehatan antara lain air raksa (Hg), alumunium (Al), arsen (As), barium (Ba), besi (Fe), mangan (Mn), flourida (F), tembaga (Cu), derajat keasaman (pH), dan zat kimia lainnya.
Kandungan zat kimia dalam air bersih yang digunakan sehari-hari hendaknya tidak melebihi kadar maksimum karena tidak baik bagi kesehatan dan material yang digunakan manusia, contohnya besi (Fe). Yaitu dapat menyebabkan berkurangnya fungsi paru-paru dan menimbulkan rasa, warna (kuning), pengendapan pada dinding pipa, pertumbuhan bakteri besi, dan kekeruhan (Slamet, 2007).
secara kuantitatif. Air permukaan dan air tanah di sebagian besar wilayah Indonesia belum memenuhi standar kualitas fisik, kimiawi dan biologis apabila tidak dilakukan pengolahan sehingga tidak layak untuk diminum (Hartono, 2004).
Kenyataan di masyarakat, permasalahan kualitas air yang digunakan masyarakat kurang memenuhi syarat sebagai air bersih yang sehat. Seringkali ditemukan air tanah mengandung mangan (Mn) cukup tinggi kadarnya, sehingga menimbulkan noda kecoklatan pada pakaian dan menyebakan kerusakan otak. Misalnya, di Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan, Desa Marendal I Kecamatan Patumbak, Desa Bantan dan Desa Bandar Selamat Kecamatan Medan Tembung.Oleh karena itu, menurut Peraturan Menteri Kesehatan No. 416 Tahun 1990 tersebut, kadar mangan (Mn) maksimum dalam air bersih yang diperbolehkan adalah 0,5 mg/l.
Penelitian yang dilakukan oleh Dinata (2010) tentang efektivitas penurunann kadar Fe pada air sumur menggunakan saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4, saringan pasir cepat yang menggunakan KMnO4 1% dapat menurunkan kadar besi (Fe) dari 5,081 mg/l menjadi 0,381 mg/l. Berdasarkan observasi Siregar selama melaksanakan Pengalaman Belajar Lapangan (PBL) dan berdasarkan survei awal di Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang, hampir semua air pada sumur gali yang ada di daerah tersebut berwarna kuning kecoklatan dan berbau. Ini merupakan indikator adanya besi (Fe) dan mangan (Mn) pada air sumur yang melebihi kadar maksimal. Kadar mangan (Mn) dari hasil pengukuran survei awal yang dilakukan terhadap air sumur gali di desa tersebut adalah 1,01 mg/l.
Berdasarkan latar belakang di atas maka perlu dilakukan penelitian tentang ”Efektivitas Saringan Pasir Cepat dalam Menurunkan Kadar Mn pada Air Sumur dengan Penambahan KMnO4 1%.”
1.2. Perumusan Masalah
1.3. Tujuan Penelitian 1.3.1. Tujuan Umum
Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kadar mangan (Mn) pada air sumur dan efektivitas penurunan kadar mangan (Mn) menggunakan saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% pada air sumur.
1.3.2. Tujuan Khusus
1. Untuk mengetahui kadar mangan (Mn) dalam air sumur sebelum pengolahan. 2. Untuk mengetahui kadar mangan (Mn) dalam air sumur setelah melewati
saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% dengan ketebalan 10 cm.
3. Untuk mengetahui kadar mangan (Mn) dalam air sumur setelah melewati saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% dengan ketebalan 20 cm.
4. Untuk mengetahui kadar mangan (Mn) dalam air sumur setelah melewati saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% dengan ketebalan 30 cm.
1.4. Manfaat Penelitian
1. Memberikan informasi kepada masyarakat tentang pengolahan air yang dapat menurunkan kadar mangan (Mn).
2. Memberikan masukan bagi pemerintah dalam membuat rancangan penyediaan air bersih.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Air
2.1.1. Pengertian Air
Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan makhluk hidup di bumi ini. Fungsi air bagi kehidupan tidak dapat digantikan oleh senyawa lain. Penggunaan air yang utama dan sangat vital bagi kehidupan adalah sebagai air minum. Hal ini terutama untuk mencukupi kebutuhan air di dalam tubuh manusia itu sendiri. Kehilangan air untuk 15% dari berat badan dapat mengakibatkan kematian yang diakibatkan oleh dehidrasi. Karenanya orang dewasa perlu meminum minimal sebanyak 1,5 – 2 liter air sehari untuk keseimbangan dalam tubuh dan membantu proses metabolisme (Slamet, 2007 ). Di dalam tubuh manusia, air diperlukan untuk transportasi zat – zat makanan dalam bentuk larutan dan melarutkan berbagai jenis zat yang diperlukan tubuh. Misalnya untuk melarutkan oksigen sebelum memasuki pembuluh-pembuluh darah yang ada disekitar alveoli (Mulia, 2005).
2.1.2. Siklus Hidrologi
Siklus hidrologi merupakan suatu fenomena alam. Hidrologi sendiri merupakan suatu ilmu yang mempelajari siklus air pada semua tahapan yang dilaluinya (Chandra, 2006).
berada pada lapisan tanah bagian atas, air yang ada di dalam tumbuhan , hewan, dan manusia. Karena adanya angin, maka uap air ini akan bersatu dan berada di tempat yang tinggi yang sering dikenal dengan nama awan. Oleh angin, awan ini akan terbawa makin lama makin tinggi dimana temperatur di atas makin rendah, yang menyebabkan titik – titik air dan jatuh ke bumi sebagai hujan. Air hujan ini ada yang mengalir langsung masuk ke dalam air permukaan (run-off), ada yang meresap ke dalam tanah (perkolasi) dan menjadi air tanah yang dangkal maupun yang dalam, dan ada yang diserap oleh tumbuhan. Air tanah dalam akan timbul ke permukaan sebagi mata air dan menjadi air permukaan. Air permukaan yang mengalir di permukaan bumi, umumnya berbentuk sungai-sungai dan jika melalui suatu tempat rendah (cekung) maka air akan berkumpul, membentuk suatu danau atau telaga. Tetapi banyak diantaranya yang mengalir ke laut kembali dan kemudian akan mengikuti siklus hidrologi ini.
2.1.3. Sumber Air di Alam
Sumber air di alam terdiri atas air laut, air atmosfir (air metereologik), air permukaan, dan air tanah (Sutrisno, 2004).
1. Air Laut
Air laut mempunyai sifat asin, karena mengandung garam NaCl. Kadar garam NaCl dalam air laut tidak memenuhi syarat untuk air minum.
2. Air Atmosfir, Air Meteriologik
Sehingga untuk menjadikan air hujan sebagai sumber air minum hendaknya tidak menampung air hujan pada saat hujan baru turun, karena masih mengandung banyak kotoran. Selain itu air hujan memiliki sifat agresif terutama terhadap pipa-pipa penyalur maupun bak-bak reservoir, sehingga hal ini akan mempercepat terjadinya korosi (karatan). Disamping itu air hujan ini mempunyai sifat lunak sehingga akan boros terhadap pemakaian sabun.
3. Air Permukaan
Menurut Chandra (2006) dalam buku Pengantar Kesehatan Lingkungan, air permukaan merupakan salah satu sumber penting bahan baku air bersih. Faktor- faktor yang harus diperhatikan, antara lain :
a. Mutu atau kualitas baku b. Jumlah atau kuantitasnya c. Kontinuitasnya
Air permukaan seringkali merupakan sumber air yang paling tercemar, baik karena kegiatan manusia, fauna, flora, dan zat-zat lainnya. Air permukaan meliputi :
a. Air Sungai
b. Air Rawa
Kebanyakan air rawa berwarna kuning coklat yang disebabkan oleh adanya zat – zat organis yang telah membusuk, misalnya asam humus yang larut dalam air. Dengan adanya pembusukan kadar zat organis yang tinggi tersebut, maka umumnya kadar mangan (Mn) akan tinggi pula dan dalam keadaan kelarutan O2 kurang sekali (anaerob), maka unsur-unsur mangan (Mn) ini akan larut.
4. Air Tanah
Menurut Chandra (2006) dalam buku Pengantar Kesehatan lingkungan , air tanah merupakan sebagian air hujan yang mencapai permukaan bumi dan menyerap ke dalam lapisan tanah dan menjadi air tanah. Sebelum mencapai lapisan tempat air tanah, air hujan akan menembus beberapa lapisan tanah dan menyebabkan terjadinya kesadahan pada air. Kesadahan pada air ini akan menyebabkan air mengandung zat-zat mineral dalam konsentrasi. Zat-zat-zat mineral tersebut antara lain kalsium, magnesium, dan logam berat seperti besi dan mangan.
a. Air Tanah Dangkal
akan terkumpul merupakan air tanah dangkal dimana air tanah ini dimanfaatkan untuk sumber air minum melaui sumur-sumur dangkal.
b. Air Tanah Dalam
Air tanah dalam dikenal juga dengan air artesis. Air ini terdapat diantara dua lapisan kedap air. Lapisan diantara dua lapisan kedap air tersebut disebut lapisan akuifer. Lapisan tersebut banyak menampung air. Jika lapisan kedap air retak, secara alami air akan keluar ke permukaan. Air yang memancar ke permukaan disebut mata air artesis. Pengambilan air tanah dalam, tak semudah pada air tanah dangkal. Dalam hal ini harus digunakan bor dan memasukkan pipa kedalamnya sehingga dalam suatu kedalaman (biasanya antara 100-300 m) akan didapatkan suatu lapis air.
Jika tekanan air tanah ini besar, maka air dapat menyembur ke luar dan dalam keadaan ini, sumur ini disebut dengan sumur artesis. Jika air tidak dapat ke luar dengan sendirinya, maka digunakan pompa untuk membantu pengeluaran air tanah dalam ini.
c. Mata Air
Mata air merupakan air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kualitas/ kuantitasnya sama dengan keadaan air dalam. Berdasarkan keluarnya (munculnya ke permukaan tanah) mata air dapat dibedakan atas :
2.1.4. Pemanfaatan Air
Pemanfaatan air untuk berbagai keperluan adalah : 1. Untuk keperluan air minum.
2. Untuk kebutuhan rumah tangga I (cuci pakaian, cuci alat dapur, dan lain-lain).
3. Untuk kebutuhan rumah tangga II (gelontor, siram-siram halaman) 4. Untuk konservasi sumber baku PAM.
5. Taman rekreasi (tempat-tempat pemandian, tempat cuci tangan).
6. Pusat perbelanjaan (khususnya untuk kebutuhan yang dikaitkan dengan proses kegiatan bahan-bahan/ minuman, WC dan lain-lain).
7. Perindustrian I (untuk bahan baku yang langsung dikaitkan dalam proses membuat makanan, minuman seperti the botol, coca cola, perusahaan roti dan lain-lain).
8. Pertanian/ irigasi 9. Perikanan. 10.Lain-lain.
Menurut Alamsyah (2007), manfaat air bagi tubuh manusia adalah : 1. Membantu proses pencernaan
2.1.5. Pengertian Air Bersih dan Air Minum
Berdasarkan Permenkes RI No. 416/MENKES/PER/IX/1990 tentang syarat-syarat pengawasan kualitas air, air minum adalah air yang kualitasnya memenuhi syarat dan dapat diminum langsung. Air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari yang kualitsanya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak.
2.1.6. Syarat Air Bersih
Pemenuhan kebutuhan akan air bersih haruslah memenuhi dua syarat yaitu kuantitas dan kualitas (Depkes RI, 2005).
1. Syarat Kuantitas
Kebutuhan masyarakat terhadap air bervariasi dan bergantung pada keadaan iklim, standar kehidupan, dan kebiasaan masyarakat ( Chandra, 2006). Konsumsi air bersih di perkotaan Indonesia berdasarkan keperluan rumah tangga, diperkirakan sebanyak 138,5 liter/orang/hari dengan perincian yaitu untuk mandi,cuci, kakus 12 liter, minum 2 liter, cuci pakaian 10,7 liter, kebersihan rumah 31,4 liter, taman 11,8 liter, cuci kendaraan 21,8 liter, wudhu 16,2 liter, lain-lain 33,3 liter (Slamet, 2007).
2. Syarat Kualitas
a. Parameter Fisik
Air yang memenuhi persyaratan fisik adalah air yang tidak berbau, tidak berasa, tidak berwarna, tidak keruh atau jernih, dan dengan suhu sebaiknya dibawah suhu udara sedemikian rupa sehingga menimbulkan rasa nyaman, dan jumlah zat padat terlarut (TDS) yang rendah.
i. Bau
Air yang berbau selain tidak estetis juga tidak akan disukai oleh masyarakat. Bau air dapat memberi petunjuk akan kualitas air.
ii. Rasa
Air yang bersih biasanya tidak memberi rasa/tawar. Air yang tidak tawar dapat menunjukkan kehadiran berbagai zat yang dapat membahayakan kesehatan. iii. Warna
Air sebaiknya tidak berwarna untuk alasan estetis dan untuk mencegah keracunan dari berbagai zat kimia maupun mikroorganisme yang berwarna. Warna dapat disebabkan adanya tannin dan asam humat yang terdapat secara alamiah di air rawa, berwarna kuning muda, menyerupai urin, oleh karenanya orang tidak mau menggunakannya. Selain itu, zat organik ini bila terkena khlor dapat membentuk senyawa-senyawa khloroform yang beracun. Warna pun dapat berasal dari buangan industri.
iv. Kekeruhan
batuan dan logam, sedangkan yang organik dapat berasal dari lapukan tanaman atau hewan. Buangan industri dapat juga merupakan sumber kekeruhan.
v. Suhu
Suhu air sebaiknya sejuk atau tidak panas terutama agar tidak terjadi pelarutan zat kimia yang ada pada saluran/pipa yang dapat membahayakan kesehatan, menghambat reaksi-reaksi biokimia didalam saluran/pipa, mikroorganisme patogen tidak mudah berkembang biak, dan bila diminum air dapat menghilangkan dahaga.
vi. Jumlah Zat Padat Terlarut
Jumlah zat padat terlarut (TDS) biasanya terdiri atas zat organik, garam anorganik, dan gas terlarut. Bila TDS bertambah maka kesadahan akan naik pula. Selanjutnya, efek TDS ataupun kesadahan terhadap kesehatan tergantung pada spesies kimia penyebab masalah tersebut.
b. Parameter Mikrobiologis
Sumber- sumber air di alam pada umumnya mengandung bakteri. Jumlah dan jenis bakteri berbeda sesuai dengan tempat dan kondisi yang mempengaruhinya. Oleh karena itu air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari harus bebas dari bakteri patogen. Bakteri golongan coli tidak merupakan bakteri golongan patogen, namum bakteri ini merupakan indikator dari pencemaran air oleh bakteri patogen.
c. Parameter Radioaktivitas
kembali apabila sel dapat beregenerasi dan apabila tidak seluruh sel mati. Perubahan genetis dapat menimbulkan berbagai penyakit seperti kanker dan mutasi.
d. Parameter Kimia
Dari segi parameter kimia, air yang baik adalah air yang tidak tercemar secara berlebihan oleh zat-zat kimia yang berbahaya bagi kesehatan antara lain air raksa (Hg), alumunium (Al), arsen (As), barium (Ba), besi (Fe), flourida (F), tembaga (Cu), derajat keasaman (pH), dan zat kimia lainnya. Kandungan zat kimia dalam air bersih yang digunakan sehari-hari hendaknya tidak melebihi kadar maksimum yang diperbolehkan seperti tercantum dalam Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416/Menkes/Per/IX/1990. Penggunaan air yang mengandung bahan kimia beracun dan zat-zat kimia yang melebihi ambang batas berakibat tidak baik bagi kesehatan dan material yang digunakan manusia, contohnya antara lain sebagai berikut :
i. pH
Air sebaiknya tidak asam dan tidak basa (netral) untuk mencegah terjadinya pelarutan logam berat dan korosi jaringan distribusi air. pH yang dianjurkan untuk air bersih adalah 6,5 – 9.
ii. Besi (Fe)
Kadar besi (Fe) yang melebihi ambang batas (1,0 mg/l) menyebabkan berkurangnya fungsi paru-paru dan menimbulkan rasa, warna (kuning), pengendapan pada dinding pipa, pertumbuhan bakteri besi, dan kekeruhan.
iii. Klorida
Sebagai desinfektan, residu klor (Cl) di dalam penyediaan air sengaja dipelihara, tetapi klor (Cl) ini dapat terikat pada senyawa organic dan membentuk halogen-hidrokarbon (Cl-HC) banyak diantaranya dikenal sebagai senyawa-senyawa karsinogenik. Kadar maksimum klorida yang diperbolehkan dalam air bersih adalah 600 mg/l.
iv. Tembaga (Cu)
Tembaga (Cu) sebetulnya diperlukan bagi perkembangan tubuh manusia. Tetapi, dalam dosis tinggi dapat menyebabkan gejala GI, SSP, ginjal, hati; muntaber, pusing kepala, lemah, anemia, kramp, konvulsi, shock, koma dan dapat meninggal. Dalam dosis rendah menimbulkan rasa kesat, warna, dan korosi pada pipa, sambungan, dan peralatan dapur.
v. Mangan (Mn)
Mangan (Mn) adalah metal kelabu-kemerahan. Keracunan seringkali bersifat khronis 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 melambat dan monoton, terjadi hyperrefleksi, clonus pada patella dan tumit, dan berjalan seperti penderita
parkinsonism.
vi. Seng (Zn)
dimasak akan timbul endapan seperti pasir. Kadar maksimum seng (Zn) yang diperbolehkan dalam air bersih adalah 15 mg/l.
2.2. Mangan (Mn)
2.2.1. Karakteristik Mangan (Mn)
Mangan merupakan unsur logam yang termasuk golongan VII, dengan berat atom 54,93, titik lebur 12470C, dan titik didihnya 20320C (BPPT, 2004). Menurut Slamet (2007) mangan (Mn) adalah metal kelabu-kemerahan. Di alam jarang sekali dalam keadaan unsur. Umumnya berada dalam keadaan senyawa dengan berbagai macam valensi. Di dalam hubungannya dengan kualitas air yang sering dijumpai adalah senyawa mangan dengan valensi 2, valensi 4, dan valensi 6. Di dalam air minum mangan (Mn) menimbulkan rasa, warna (coklat/ungu/hitam), dan kekeruhan. 2.2.2. Dampak Mangan (Mn) terhadap Kesehatan
Tetapi dalam jumlah yang besar (> 0,5 mg/l) , mangan (Mn) dalam air minum bersifat neurotoksik. 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 ( Slamet, 2007).
2.2.3. Teknologi Penurunan Kadar Mangan (Mn) dalam Air Bersih
Di dalam sistem air alami pada kondisi reduksi, mangan (Mn) pada umumnya mempunyai valensi dua yang larut dalam air. Oleh karena itu, dalam sistem pengolahan air senyawa mangan valensi dua tersebut dengan berbagai cara oksidasi diubah menjadi senyawa yang mempunyai valensi yang lebih tinggi yang tidak larut dalam air sehingga dapat dengan mudah dipisahkan secara fisik. Konsentrasi mangan di dalam sistem air alami umumnya kurang dari 0,1 mg/l, jika konsentrasinya melebihi 0,1 mg/l maka dengan cara pengolahan biasa sangat sulit untuk menurunkan konsentrasinya sampai derajat yang diijinkan sebagai air minum. Oleh karena itu perlu cara pengolahan yang khusus.
Ada beberapa teknologi atau proses untuk menghilangkan mangan (Mn) dalam air, antara lain meliputi (Depkes RI, 2005):
1. Oksidasi,
2. Proses soda lime, 3. Koagulasi,
4. Dengan bakteri crenothrix, 5. Filtrasi dua tahap,
1. Oksidasi
Proses penghilangan mangan dengan cara oksidasi dapat dilakukan dengan tiga macam cara yaitu oksidasi dengan udara (aerasi), oksidasi dengan klorin (klorinasi), dan oksidasi dengan kalium permanganat.
a. Oksidasi dengan udara (Aerasi)
Aerasi adalah proses pengolahan air dengan cara mengontakkannya dengan udara. Keberedaan kandungan alkalinitas (HCO3) adalah cukup besar dalam air. Kondisi tersebut menyebabkan senyawa mangan berada dalam bentuk senyawa mangano bikarbonat [Mn(HCO3)2]. Mengingat bentuk CO2-bebas lebih stabil dibandingkan dengan (HCO3), maka senyawa bikarbonat cenderung berubah menjadi senyawa karbonat dengan reaksi kimia sebagai berikut :
Mn(HCO3)2 MnCO3 + CO2 + H2O
Dari reaksi diatas terlihat jika CO2 berkurang maka kesetimbangan reaksi akan bergeser ke kanan, dan selanjutnya reaksi akan menjadi sebagai berikut:
MnCO3 Mn(OH)2 + CO2
Bentuk senyawa mangan hidroksida (valensi II) masih mempunyai tingkat kelarutan yang cukup besar, sehingga jika terus dilakukan oksidasi dengan udara akan terjadi reaksi (ion) sebagai berikut :
2Mn2+ + O2 + 2 H2O 2MnO2 + 4H+
b. Oksidasi dengan Klorin (Klorinasi)
Klorin (Cl2) dan ion hipokhlorit [(OCl)] adalah merupakan bahan oksidasi yang kuat sehingga meskipun pada kondisi pH rendah dan oksigen terlarut sedikit, dapat mengoksidasi dengan cepat. Reaksi oksidasi antara mangan dengan klorin adalah sebagai berikut:
Mn2+ + Cl2 + 2 H2O 2MnO2 + 2Cl- + 4H+
Berdasarkan reaksi tersebut diatas, maka untuk mengoksidasi setiap 1 mg/l mangan dibutuhkan 1,29 mg/l klorin. Tetapi pada prakteknya, pemakaian klorin ini lebih besar dari kebutuhan teoritis karena adanya reaksi-reaksi samping yang mengikutinya.
Berdasarkan sifatnya, pada tekanan atmosfir klorin adalah berupa gas. Oleh karena itu, untuk mengefisienkannya, klorin disimpan dalam bentuk cair dalam suatu tabung silinder bertekanan 5-10 atmosfir. Untuk melakukan klorinasi, klorin dilarutkan dalam air kemudian dimasukkan ke dalam air yang jumlahnya diatur melalui orifice flowmeter atau dosimeter yang disebut klorinator. Pemakaian kaporit atau kalsium hipoklorit untuk mengoksidasi atau menghilangkan mangan relatif sangat mudah karena kaporit berupa serbuk atau tablet yang mudah larut dalam air.
c. Oksidasi dengan Kalium Permanganat (KMnO4)
dayanya sebagai baktericida rendah serta warnanya mengganggu bila digunakan pada konsentrasi tertentu.
Dengan penambahan KMnO4 pada pasir di saringan pasir cepat akan mengubah mangan terlarut menjadi mangan terendap. Penghilangan mangan dalam air dengan mengoksidasinya dengan oksidator berupa kalium permanganat dengan persamaan reaksi sebagai berikut:
3 Mn2+ + 2KMnO4 + 2 H2O 5MnO2 + 2K+ + 4H+
Secara stokhiometri, untuk mengoksidasi setiap 1 mg/l mangan diperlukan kalium permanganat 1,92 mg/l. Dalam prakteknya, kebutuhan kalium permanganat ternyata lebih sedikit dari kebutuhan yang dihitung berdasarkan stokhiometri. Hal ini disebabkan karena terbentuknya mangan dioksida yang berlebihan yang dapat berfungsi sebagai oksidator dan reaksi berlanjut sebagai berikut :
3Mn2+ + MnO2 + 4 H2O 2 Mn2O3 + 8H+ 2. Proses Soda Lime
Proses ini merupakan gabungan antara proses pemberian unsur alkali untuk menaikkan pH dengan proses aerasi. Dengan menaikkan pH air baku sampai tingkat tertentu maka reaksi oksidasi mangan dengan cara aerasi dapat berjalan lebih cepat. Unsur alkali yang sering dipakai yaitu kapur (CaO) atau larutan kapur [(Ca(OH)2] dan soda api (NaOH) atau campuran antara keduanya. Cara penambahan zat alkali yaitu sebelum proses aerasi.
kembali. Proses ini akan menghilangkan mangan bersama dengan logam-logam penyebab kesadahan lainnya.
3. Koagulasi
a. Penambahan Koagulan
Unsur mangan banyak terdapat dalam air tanah dan pada umumnya berada dalam bentuk senyawa valensi II atau dalam bentuk ion Mn2+. Lain halnya jika mangan tersebut berada dalam air dalam bentuk senyawa organik dan kolodial, misalnya bersenyawa dengan zat warna organik atau asam humus (humus acid), maka keadaan yang demikian susah untuk dihilangkan baik dengan cara aerasi, penambahan klorin maupun dengan penambahan kalium permanganat.
Untuk menghilangkan mangan seperti pada kasus tersebut di atas, dapat dilakukan koagulasi dengan membubuhkan bahan koagulan , misalnya alumunium sulfat, Al2(SO4).NH2O dalam air yang mengandung kolodial. Dengan pembubuhan koagulan tersebut, kolodial dalam air bergabung dan membentuk gumpalan (flock) yang kemudian mengendap. Setelah kolodial senyawa mangan mengendap, kemudian air disaring dengan saringan pasir cepat atau saringan pasir lambat.
b. Cara Elektrolitik
partikel yang besar, mengendap dan dapat dipisahkan. Cara ini sangat efektif, tetapi makin besar skalanya maka kebutuhan listriknya makin besar pula.
4. Dengan Bakteri Crenothrix
Pada saringan pasir lambat, pada saat operasi dengan kecepatan 10-30 meter/hari, setelah operasi berjalan 7-10 hari, maka permukaan atau dalam media filternya akan tumbuh dan berkembang biak bakteri tersebut yang dapat mengoksidasi mangan yang ada dalam air.
Bakteri crenothrix mendapatkan energi aktivasi untuk proses perkembangbiakannya yang dihasilakan oleh reaksi mangan. Dengan diperolehnya energi tersebut maka jumlah sel bakteri juga akan bertambah sehingga otomatis meningkatkan kemampuan mengoksidasinya. Sedangkan mangan yang telah teroksidasi akan tersaring dalam filter.
5. Filtrasi Dua Tahap
Cara ini sebetulnya untuk meniadakan proses koagulasi dan sedimentasi yaitu dengan cara melakukan penyaringan 2 (dua) tahap dengan saringan pasir cepat. Setelah proses aerasi, maka senyawa mangan dalam bentuk MnO2 mengendap dalam air yang dialirkan ke dalam saringan pasir cepat secara bertahap.
6. Dengan Cara Oksidasi Kontak
Tetapi jika kandungan oksigen terlarut dalam air baku kecil, misalnya air tanah, maka air bekunya harus dikontaknya dengan udara dengan cara kontak biasa atau menggunakan peralatan tertentu untuk suplai oksigen. Untuk reaksi penghilangan mangan adalah merupakan reaksi antara Mn2+ dengan hidrat mangandioksida.
2.3. Penyaringan (Filtrasi)
Filtrasi adalah proses penyaringan untuk menghilangkan zat padat tersuspensi (yang diukur dengan kekeruhan) dari air melalui media berpori-pori (Ditjen PPM & PLP, 1998). Pada proses penyaringan ini zat padat tersuspensi dihilangkan pada waktu air melalui lapisan materi berbentuk butiran yang disebut media filter. Media filter biasanya pasir, anthracite, garnet, ilmenite, polystyrene `12 dan beads.
Menurut Ditjen PPM & PLP (1998) secara garis besar kemampuan filtrasi dapat dibedakan atas saringan pasir lambat, saringan pasir cepat, saringan berkecepatan tinggi, dan saringan bertekanan.
2.3.1. Saringan Pasir Lambat
Saringan pasir lambat sesuai dengan namanya hanya mempunyai kemampuan menyaring relatif kecil yaitu 0,1 – 0,3 m/jam. Hal ini karena ukuran butiran pasirnya halus dan air bakunya mempunyai kekeruhan dibawah 10 NTU (Nephelometric Turbidity Units) agar saringan dapat berjalan dengan baik.
2.3.2. Saringan Pasir Cepat
Saringan pasir cepat mempunyai kecepatan 40 kali lebih cepat dibanding kecepatan saringan pasir lambat, dapat dicuci dan dapat ditambahkan dengan koagulan kimia, sehingga efektif untuk pengolahan air dengan kekeruhan tinggi. Pada saringan pasir cepat biasanya digunakan pasir sebagai medium, tetapi prosesnya sangat berbeda dengan saringan pasir lambat. Hal ini disebabkan karena digunakan butir pasir yang lebih besar atau kasar.
Dalam pengolahan air tanah, saringan pasir cepat digunakan untuk menghilangkan besi dan mangan. Untuk membantu proses filtasi, sering dilakukan aerasi sebagai pengolahan pendahuluan untuk membentuk senyawa tidak terlarut dari besi dan mangan.
2.3.3. Saringan Berkecepatan Tinggi
Jenis saringan ini mempunyai kecepatan 3-4 kali lebih besar dibandingkan saringan pasir cepat. Pada saringan ini digunakan kombinasi dari beberapa media filter seperti pasir dengan anthracite atau kombinasi antara pasir, antacite, dan garnet. 2.3.4. Saringan Bertekanan
digunakan pasir atau media kombinasi, tetapi kecepatan penyaringannya kira-kira sama dengan saringan pasir cepat, meskipun digunakan pompa untuk mengalirkan air.
2.4. Kerangka Konsep
Air Sumur
Gali
Saringan Pasir Cepat dengan
Penambahan KMnO4 1%
dengan Ketebalan 20 cm
Saringan Pasir Cepat dengan
Penambahan KMnO4 1%
dengan Ketebalan 10 cm
Saringan Pasir Cepat dengan
Penambahan KMnO4 1%
dengan Ketebalan 30 cm
Pemeriksaan Laboratorium
Kadar Mangan (Mn) Air
setelah Pengolahan
2.5. Hipotesis Penelitian
Ho: Tidak ada perbedaan penurunan kadar Mn setelah melewati saringan pasir cepat dengan berbagai ketebalan pasir.
BAB III
METODE PENELITIAN 3.1. Jenis dan Rancangan Penelitian
Jenis Penelitian yang dilakukan adalah penelitian yang bersifat eksperimen semu untuk mengetahui penurunan kadar Mn menggunakan saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% dengan ketebalan pasir 10 cm, 20 cm, dan 30 cm yang dilakukan lima kali pengulangan untuk mendapatkan data yang akurat. Rancangan penelitian yang dilakukan adalah Pre and Post Test Design yaitu penelitian dilakukan sebelum dan sesudah penggunaan saringan pasir cepat terhadap air sumur gali dengan kontrolnya adalah saringan pasir cepat yang tidak ditambahkan KMnO4 dengan ketebalan 20 cm (Notoatmodjo, 2004).
3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang dan lokasi pemeriksaan sampel dilakukan di Balai Teknik Kesehatan Lingkungan Medan. Penelitian akan dilaksanakan pada bulan Januari-Februari 2011. 3.3. Metode pengumpulan Data
3.3.1. Data Primer
Data primer diperoleh dari hasil pengukuran mangan (Mn) air sumur gali yang diukur di Laboratorium sebelum dan sesudah penggunaan saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1%
3.3.2. Data Sekunder
3.4. Objek Penelitian dan Sampel 3.4.1. Objek Penelitian
Yang menjadi objek penelitian adalah air sumur gali dengan perlakuan menggunakan saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% pada ketebalan pasir 10 cm, 20 cm, dan 30 cm dan dengan penambahan KMnO4 1% dalam menurunkan kadar mangan (Mn) pada air sumur.
3.4.2. Sampel
Yang menjadi sampel dalam penelitian ini yaitu air sumur gali Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang. Pengambilan sampel dilakukan secara purposive sampling pada 1 sumur gali, kemudian dilakukan pemeriksaan terhadap sampel sebelum dan sesudah penggunaan saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1%.
3.5. Pelaksanaan Penelitian
Dalam pelaksanaannya penulis membagi dalam dua kegiatan yaitu pelaksanaan percobaan dan pemeriksaan sampel sebelum dan sesudah penggunaan saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% di laboratorium.
3.5.1. Bahan dan Peralatan
Adapun bahan dan peralatan yang diperlukan untuk pengadaan penggunaan saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% adalah :
1. Ember dengan tinggi 40 cm dan diameter 30 cm 2. Ijuk
3. Pasir kuarsa
5. H2SO4 (asam sulfat) 6. Kran air ½ inci 1 buah 7. Kerikil
3.5.2. Cara Perakitan
Adapun cara-cara merakit alat media saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% adalah sebagai berikut :
1. Siapkan larutan KMnO4 1%. Untuk mendapatkan larutan KMnO4 1% adalah dengan mencampurkan 1 gram KMnO4 dengan 100 ml air.
2. Larutan KMnO4 1% dibuat dalam suasana asam. Caranya dengan menambahkan 50 ml larutan pekat H2SO4 (asam sulfat) murni untuk 1 liter larutan KMnO4 yang dibuat.
3. Siapkan pasir kuarsa dengan ukuran pasir kuarsa 0,4-1,2 mm direndam pada larutan KMnO4 1% selama 3 hari, kemudian dijemur sehingga kering.
4. Pasir kuarsa di cuci kembali dengan air sampai air bekas mencuci tidak berwarna ungu dan dijemur sampai benar-benar kering.
5. Sediakan 4 buah ember yang akan digunakan sebagai saringan pasir cepat. 6. Pada ember pertama masukkan pasir kuarsa yang tidak ditambahkan KMnO4
7. Lakukan pengulangan sebanyak lima kali pada masing-masing ember untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat.
3.5.3. Cara Kerja 1. Air Baku
Air baku diambil dari sumur gali dengan menggunakan botol kemudian dibawa ke laboratorium untuk pengukuran kadar mangan (Mn) dengan menggunakan alat Inductively Couple Plasma (ICP).
2. Saringan Pasir Cepat dengan Penambahan KMnO4 1%
Air baku dituangkan ke ember yang berisi pasir yang telah diaktifkan dengan larutan KMnO4 1%. Air yang keluar dari kran pada ember tersebut diambil dengan menggunakan botol dan dibawa ke laboratorium untuk pengukuran kadar mangan (Mn) dengan menggunakan alat Inductively Couple Plasma (ICP). Untuk perlakuan selanjutnya pasir di cuci agar tidak mempengaruhi hasil percobaan selanjutnya.
3.5.4. Cara Pengambilan Sampel 1. Air Baku
a. Botol yang dipakai adalah botol yang terbuat dari kaca.
b. Botol sampel diikat dengan menggunakan tali beserta pemberat dari batu. c. Tutup botol dibuka, kemudian botol diturunkan ke dalam sumur
pelan-pelan dengan menggunakan tali
d. Botol ditenggelamkan sepenuhnya ke dalam air.
2. Air Sesudah Melewati Saringan Pasir Cepat dengan Penambahan KMnO4 1% 1. Botol yang digunakan adalah botol yang terbuat dari bahan kaca.
2. Kran pada ember dibuka sampai air mengalir.
3. Botol dibuka dan diletakkan di bawah keran, kemudian diisi sampai penuh dan ditutup.
3.5.5. Metode Pemeriksaan Sampel 1. Alat dan Bahan
a. Alat
- Inductively Couple Plasma (ICP) - Pemanas listrik
- Pipet volume 3, 5, 10, 25 ml. - Labu ukur 100, 500 ml - Corong
- Erlenmeyer 250 ml b. Bahan
- Larutan standar Mn 1000 mg/l. - Air suling
- Asam Nitrat (HNO3) pekat - Kertas saring
- Gas Argon
2. Persiapan Sampel dan Pembuatan Larutan Baku Mangan (Mn) a. Persiapan sampel pengujian mangan (Mn) terlarut
- Filtrat hasil saringan siap untuk diuji b. Pembuatan larutan baku mangan (Mn)
- Pipet 5 ml larutan baku mangan (Mn) 1000 mg/l ke dalam labu ukur 1000 ml
- Tambahkan air suling sampai tepat tera c. Pembuatan larutan kerja mangan (Mn)
- Pipet 0, 3, 5, 10, 15, 25 ml larutan baku mangan (Mn) 5 mg/l ke dalam labu ukur 1000 ml.
- Tambahkan air suling sampai tepat tanda tera sehingga diperoleh kadar mangan (Mn) 0 ; 0,015 ; 0,025 ; 0,050 ; 0,075 ; 0,125 mg/l.
- Masukkan masing-masing larutan kerja tersebut ke dalam Erlenmeyer 250 ml.
3. Prosedur Analisa dan Pengoperasian Inductively Couple Plasma (ICP) a. Prosedur Analisa
- Atur alat ICP dan optimalkan sesuai dengan petunjuk penggunaan alat untuk pengujian kadar mangan (Mn).
- Isapkan larutan baku dan larutan sampel satu per satu ke dalam alat ICP melalui pipa injeksi alat.
- Catat konsentrasi masing-masing sampel yang terbaca di layar komputer. b. Pengoperasian Inductively Couple Plasma (ICP)
- Alirkan gas argon, tunggu sekitar 3 menit untuk memastikan aliran sudah stabil.
- Hidupkan water chiller, tunggu sampai tempratur stabil menunjukkan angka 19-20 ºC.
- Lakukan kalibrasi panjang gelombang komplit, pilih parameter yang akan diperiksa dan jumlah sampel beserta standar melalui menu yang ada di komputer.
- Hidupkan plasma, tunggu sekitar 3 menit untuk memastikan plasma sudah stabil.
- Tekan STAR ANALYSIS.
- Celupkan slang ICP ke dalam masing-masing larutan sampel sesuai perintah yang muncul di layar komputer.
- Konsentrasi sampel akan terbaca di layar komputer.
- Setelah analisis selesai, matikan alat, komputer, dan water chiller. 3.6. Defenisi Operasional
1. Air sumur gali adalah air yang bersumber dari dalam tanah yang berasal dari sumur gali.
2. Saringan Pasir Cepat adalah proses penyaringan untuk menghilangkan kadar mangan (Mn) dalam air dengan menggunakan media pasir setebal 10 cm, 20 cm, dan 30 cm dengan ukuran pasir 0,4-1,2 mm.
3. Kalium Permanganat (KMnO4) adalah oksidator yang dapat menghilangkan mangan (Mn) dalam air. Terdiri dari larutan KMnO4 1%.
5. Pemeriksaan Laboratorium adalah pemeriksaan yang dilakukan di laboratorium untuk mengetahui kadar mangan (Mn) pada air sumur sebelum dan sesudah pengolahan dengan menggunakan alat Inductively Couple Plasma (ICP).
6. Kadar mangan (Mn) air sebelum pengolahan adalah kandungan mangan (Mn) pada air sebelum melewati saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% dengan satuan mg/l.
7. Kadar mangan (Mn) air sesudah pengolahan yang melewati saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% dengan ketebalan 10 cm adalah kandungan mangan (Mn) pada air sesudah melewati saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% dalam satuan mg/l dengan ketebalan pasir 10 cm.
8. Kadar mangan (Mn) air sesudah pengolahan yang melewati saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% dengan ketebalan 20 cm adalah kandungan mangan (Mn) pada air sesudah melewati saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1% dalam satuan mg/l dengan ketebalan pasir 20 cm.
10.Efektivitas Saringan Pasir Cepat dengan Penambahan KMnO4 1% adalah adanya perbedaan penurunan kadar mangan (Mn) pada air setelah menggunakan saringan pasir cepat dengan penambahan KMnO4 1%.
3.7. Analisis Data
Data yang diperoleh dari hasil pemeriksaan sampel akan dianalisis secara statistik dengan menggunakan program statistik komputer.
3.7.1. Uji Kolmogorov-Smirnov
Uji Kolmogorov-Smirnov digunakan untuk mengetahui data berdistribusi normal atau tidak. Adapun hipotesis yang akan diuji adalah :
Ho : Distribusi populasi yang diwakili sampel berdistribusi normal Ha : Distribusi populasi yang diwakili sampel berdistribusi tidak normal Dengan dasar pengambilan keputusan :
Jika probabilitas > 0,05, maka Ho diterima Jika probabilitas < 0,05, maka Ho ditolak 3.7.2. Uji Levene
Uji Levene dugunakan untuk mengetahui varians data homogen atau tidak. . Adapun hipotesis yang akan diuji adalah :
Ho: Varians data populasi darimana data sampel ditarik seragam (homogen) Ha : Varians data populasi darimana data sampel ditarik tidak seragam (homogen) Dengan dasar pengambilan keputusan :
Apabila Ho diterima, maka dapat dilanjutkan dengan analisis varians. Sebaliknya, jika Ho ditolak maka dapat dilanjutkan dengan uji Kruskal-Wallis. 3.7.3. Uji Kruskal-Wallis
Uji Kruskal-Wallis digunakan untuk untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan penurunan kadar mangan (Mn) pada berbagai ketebalan pasir. Uji ini dilakukan apabila keempat varians tidak homogen. Adapun hipotesis yang akan diuji adalah :
Ho: Tidak ada perbedaan penurunan kadar Mn pada berbagai ketebalan pasir Ha: Ada perbedaan penurunan kadar Mn pada berbagai ketebalan pasir Dengan dasar pengambilan keputusan :
Jika probabilitas > 0,05, maka Ho diterima Jika probabilitas < 0,05, maka Ho ditolak
Jika dalam penggunaan uji Kruskal-waliis mengahsilkan Ho ditolak, maka langkah selanjutnya adalah mencari pasangan yang mana saja yang menunjukkan perbedaan yang bermakna dengan menggunakan uji komparasi ganda.
3.7.4. Uji BNT (Beda Nyata Terkecil)
Adapun KK ini dinyatakan sebagai persen rerata umum perlakuan sebagai berikut :
Dimana : KTG = Kuadrat Tengah Galat
ŷ = Rerata seluruh data perlakuan Adapun hipotesis yang akan diuji adalah :
Ho: Perbandingan rata-rata penurunan kadar Mn antar pasangan ketebalan pasir tidak berbeda nyata.
Ha: Perbandingan rata-rata penurunan kadar Mn antar pasangan ketebalan pasir berbeda nyata.
BAB IV
HASIL PENELITIAN
4.1. Gambaran Umum Lokasi Penelitian
Desa Amplas merupakan salah satu wilayah yang terletak di Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang dengan luas ± 1.982 Ha. Desa Amplas terletak pada dataran rendah dengan ketinggian 5 m di atas permukaan laut. Suhu udara di desa Amplas berkisar antara 24ºC-32ºC. Curah hujan di desa Amplas rata-rata 1700-1900 mm/tahun. Desa Amplas dari pusat pemerintahan kecamatan berjarak 3 km dan dari ibukota kabupaten berjarak 33 km sedangkan dari pusat pemerintahan Sumatera Utara berjarak 10 km. Sebagian besar areal Desa Amplas merupakan lahan pertanian. Jumlah penduduk di Desa Amplas adalah 111.728 jiwa. Semua masyarakat di Desa Amplas menggunakan air sumur gali untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari. Penyakit yang sering diderita masyarakat di Desa Amplas berdasarkan Profil Puskesmas Kenangan adalah ISPA (4383 orang), penyakit kulit (505 orang), disentri (296 orang), darah tinggi (276 orang), dan karies gigi (222 orang), dan penyakit lainnya (58 orang).
Desa Amplas mempunyai batas-batas sebagai berikut: 1. Sebelah Utara : Berbatasan dengan Bandar Klippa 2. Sebelah Timur : Berbatasan dengan Tanjung Morawa
4.2. Hasil Penelitian
[image:57.612.118.506.257.353.2]Untuk pemilihan sampel penulis mengambil 5 sumur masyarakat untuk mengetahui besarnya kadar Mn yang terdapat pada air sumur tersebut. Dari 5 sumur tersebut penulis mengambil air sumur yang memiliki kadar Mn tertinggi sebagai sampel. Adapun data yang didapat dari pengujian 5 sumur masyarakat tersebut dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 4.1. Hasil Pemeriksaan Kadar Mangan (Mn) 5 Sumur Masyarakat
No Sumur Kadar Mn (mg/l)
1. 1 3,58
2. 2 1,56
3. 3 2,01
4. 4 4,18
5. 5 3,62
Berdasarkan tabel diatas dapat diketahui bahwa kadar mangan (Mn) di lima sumur tersebut berada di atas baku mutu yang diperbolehkan menurut Peraturan Menteri Kesehatan No. 416/MENKES/Per/IX/1990 yaitu 0,5 mg/l. Kadar mangan (Mn) tertinggi terdapat pada sumur keempat, yaitu sebesar 4,18 mg/l. Berdasarkan hal tersebut, maka yang dijadikan sampel dalam penelitian ini adalah air yang berasal dari sumur masyarakat keempat.
20 cm, saringan pasir dengan penambahan KMnO4 1% dengan ketebalan pasir 10 cm, 20 cm, dan 30 cm.
Tabel 4.2. Hasil Pemeriksaan Kadar Mn Sampel Air Sebelum dan Sesudah Melewati Saringan Pasir Cepat
No. Kadar Mn Sebelum Melewati Saringan Pasir (mg/l)
Kadar Mn Sesudah Melewati Saringan Pasir (mg/l) Tanpa
KMnO4 Ketebalan
20 cm
KMnO4 1% Ketebalan
10 cm
KMnO4 1% Ketebalan
20 cm
KMnO4 1% Ketebalan
30 cm
1. 2,4736 0,2842 0,1390 0,0712 0,0606
2. 2,4846 0,2909 0,1591 0,0706 0,0664
3. 2,4805 0,3952 0,1523 0,0722 0,0609
4. 2,4683 0,3256 0,1571 0,0726 0,0668
5. 2,5544 0,3596 0,1470 0,0651 0,0606
Jumlah 12,4614 1,6555 0,7545 0,3517 0,3153
Rata-rata 2,4923 0,3311 0,1509 0,0703 0,0631
Std. Deviasi
0,0353 0,0081 0,0468 0,0030 0,0032
Probabilitas (p)
0.0001 0.0001 0.0001 0.0001
Dari keempat saringan pasir tersebut terlihat adanya penurunan kadar mangan (Mn) yang semakin besar dengan semakin tebalnya ketebalan pasir dan kadar mangan (Mn) dari keempat saringan pasir tersebut berada di bawah baku mutu yang diperbolehkan menurut Peraturan Menteri Kesehatan No. 416/MENKES/Per/IX/1990 yaitu 0,5 mg/l. Dari hasil uji T dependent pada tabel 4.2 ditemukan nilai p (0,0001) < (0,05). Dengan demikian Ho ditolak, yang berarti adanya perbedaan yang bermakna konsentrasi mangan (Mn) sebelum dan sesudah penyaringan menggunakan saringan pasir cepat tanpa penambahan KMnO4 dengan ketebalan 20 cm dan dengan penambahan KMnO4 1% dengan ketebalan 10 cm, 20 cm, dan 30 cm.
Tabel 4.3. Persentase Perbedaan Kadar Mangan (Mn) Sampel Air Sebelum dan Sesudah Melewati Saringan Pasir Cepat Tanpa Penambahan KMnO4 dengan Ketebalan Pasir 20 cm
No.
Penyaringan Perbedaan
Penurunan Perbedaan Penurunan Kadar Sebelum (mg/l) Kadar Sesudah (mg/l) Kadar Mn (mg/l) Kadar Mn (%)
1. 2,4736 0,2842 2,1894 88,5107
2. 2,4846 0,2909 2,1937 88,2919
3. 2,4805 0,3952 2,0853 84,0678
4. 2,4683 0,3256 2,1427 86,8088
5. 2,5544 0,3596 2,1948 85,9223
Rata-rata
2,4923 0,3311 2,1612 86,7203
menurunkan kadar mangan (Mn) sebesar 2,1612 mg/l, dengan persentase penurunan sebesar 86,7203%. Penurunan ini telah dapat memenuhi persyaratan kesehatan yang ditetapkan untuk air bersih, yaitu berada di bawah baku mutu yang diperbolehkan menurut Peraturan Menteri Kesehatan No. 416/MENKES/Per/IX/1990 yaitu 0,5 mg/l. Tabel 4.4. Persentase Perbedaan Kadar Mangan (Mn) Sampel Air Sebelum dan Sesudah Melewati Saringan Pasir Cepat dengan Penambahan KMnO4 1% dengan Ketebalan Pasir 10 cm
No.
Penyaringan Perbedaan
Penurunan Perbedaan Kadar Sebelum (mg/l) Kadar Sesudah (mg/l) Kadar Mn (mg/l) Penurunan Kadar Mn (%)
1. 2,4736 0,1390 2,3346 94,3807
2. 2,4846 0,1591 2,3255 93,5966
3. 2,4805 0,1523 2,3282 93,8601
4. 2,4683 0,1571 2,3112 93,6353
5. 2,5544 0,1470 2,4074 94,2452
Rata-rata
2,4923 0,1509 2,3414 93,9436
Tabel 4.5. Persentase Perbedaan Kadar Mangan (Mn) Sampel Air Sebelum dan Sesudah Melewati Saringan Pasir Cepat dengan Penambahan KMnO4 1% dengan Ketebalan Pasir 20 cm
No.
Penyaringan Perbedaan
Penurunan
Perbedaan Kadar Sebelum
(mg/l)
Kadar Sesudah (mg/l)
Kadar Mn (mg/l)
Penurunan Kadar Mn (%)
1. 2,4736 0,0712 2,4024 97,1216
2. 2,4846 0,0706 2,4140 97,1585
3. 2,4805 0,0722 2,4083 97,0893
4. 2,4683 0,0726 2,3957 97,0587
5. 2,5544 0,0651 2,4893 97,4515
Rata-rata
2,4923 0,0703 2,4219 97,1759
Tabel 4.6. Persentase Perbedaan Kadar Mangan (Mn) Sampel Air Sebelum dan Sesudah Melewati Saringan Pasir Cepat dengan Penambahan KMnO4 1% dengan Ketebalan Pasir 30 cm
No.
Penyaringan Perbedaan
Penurunan
Perbedaan Kadar Sebelum
(mg/l)
Kadar Sesudah (mg/l)
Kadar Mn (mg/l)
Penurunan Kadar Mn (%)
1. 2,4736 0,0606 2,4130 96,5501
2. 2,4846 0,0664 2,4182 97,3275
3. 2,4805 0,0609 2,4196 97,5449
4. 2,4683 0,0668 2,4015 97,2937
5. 2,5544 0,0606 2,4938 96,6276
Rata-rata
2,4923 0,0631 2,4292 97,2688
4.3. Analisa Statistik
Berdasarkan data hasil penelitian terhadap kadar mangan (Mn) tersebut kemudian dilakukan analisis data secara statistik. Adapun hasilnya sebagai berikut : 4.3.1. Hasil Uji Kolmogorov-Smirnov
Tabel 4.7. Hasil Uji Kolmogorov-Smirnov Kadar Mangan (Mn) setelah Melewati Saringan Pasir Cepat dengan Penambahan KMnO4 1% pada Berbagai Ketebalan Pasir
Tabel 4.7 di atas menunjukkan bahwa bahwa nilai p (0,123) > 0,05, artinya Ho diterima. Hal ini menunjukkan bahwa distribusi populasi yang diwakili sampel berdistribusi normal.
[image:63.612.106.530.523.580.2]4.3.2. Hasil Uji Levene
Tabel 4.8. Hasil Uji Levene Kadar Mangan (Mn) setelah Melewati Saringan Pasir Cepat Dengan Penambahan KMnO4 1% pada Berbagai Ketebalan Pasir
Nilai
Homogenitas df1 df2
Nilai Probabilitas
11,283 3 16 0,000
Tabel 4.8 tersebut menunjukkan bahwa dari hasil uji kesamaan varians didapatkan nilai homogenitas 11,283 dengan nilai p = 0,000. Oleh karena nilai p <0,05, maka Ho ditolak artinya keempat varians perlakuan adalah tidak sama (tidak homogen). Setelah diketahui varians data kadar mangan (Mn) tersebut tidak
Penurunan Kadar Mn
N 20
Kolmogorov-Smirnov Z 1,181
homogen, selanjutnya dapat dilakukan uji Kruskal-Wallis untuk membuktikan ada tidaknya perbedaan yang signifikan antara berbagai ketebalan pasir terhadap penurunan kadar mangan (Mn).
4.3.3. Hasil Uji Kruskal-Wallis
Tabel 4.9. Hasil Uji Kruskal-Wallis Kadar Mangan (Mn) setelah Melewati Saringan Pasir Cepat dengan Penambahan KMnO4 1% pada Berbagai Ketebalan Pasir
Tabel 4.9 menunjukkan bahwa nilai p (0,001) < 0,05, artinya Ho ditolak. Hal ini menunjukkan bahwa ada perbedaan penurunan kadar Mn yang bermakna pada berbagai ketebalan pasir.
4.3.4. Hasil Uji BNT
Hasil perhitungan Koefisien Keragaman (KK) diperoleh nilai KK sebesar 5,0845%. Besar nilai KK ini untuk percobaan yang dilakukan di dalam laboratorium atau ruang terkontrol lainnya tergolong sedang (5-10%), oleh karena itu untuk uji lanjutannya akan menggunakan uji BNT. Adapun hasil uji BNT dapat dilihat dari tabel berikut :
Efektivitas Penurunan Kadar Mn
Chi-Square 17,344
Df 3
