Lampiran 1 Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor : 416/MENKES/PER/IX/1990 Tanggal : 3 September 1990 DAFTAR PERSYARATAN KUALITAS AIR MINUM
1.
2.
Aktivitas Alpha
(Gross Alpha Activity) Aktivitas Beta
(Gross Beta Activity)
Bq/L
Bq/L
0,1
1,0
Keterangan : mg = miligram ml = mililiter L = liter Bq = Bequerel
NTU = Nephelometrik Turbidity Units TCU = True Colour Units
130
Lampiran 2 Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor : 416/MENKES/PER/IX/1990 Tanggal : 3 September 1990 DAFTAR PERSYARATAN KUALITAS AIR BERSIH
1. Zat organik (KMnO4)
mg/L
NTU = Nephelometrik Turbidity Units TCU = True Colour Units
132
Case Processing Summary Cases
Valid Missing Total
N Percent N Percent N Percent
134
Tests of Normality
Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk Statistic df Sig. Statistic df Sig.
Sebelum ,142 5 ,200* ,990 5 ,981
sesudah ,344 5 ,053 ,807 5 ,092
a. Lilliefors Significance Correction
*. This is a lower bound of the true significance.
Paired Samples Test Paired Differences
T df
Sig. (2-tailed) 95% Confidence Interval of
the Difference
Lower Upper
Pair 1 sebelum - sesudah ,0032263 ,0124137 4,726 4 ,009
Case Processing Summary Cases
Valid Missing Total
N Percent N Percent N Percent
136
Tests of Normality
Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk Statistic Df Sig. Statistic df Sig.
Sebelum ,142 5 ,200* ,990 5 ,981
sesudah ,336 5 ,066 ,780 5 ,055
a. Lilliefors Significance Correction
*. This is a lower bound of the true significance.
Paired Samples Test Paired Differences
t df
Sig. (2-tailed) 95% Confidence Interval of
the Difference
Lower Upper
c. Hasil Uji dan Grafik pada Filter 0 dan III (sebelum dan Sesudah)
Case Processing Summary Cases
Valid Missing Total
N Percent N Percent N Percent
138
Range ,0114
Interquartile Range ,0084
Skewness ,366 ,913
Kurtosis -,725 2,000
Tests of Normality
Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk Statistic df Sig. Statistic df Sig.
Sebelum ,142 5 ,200* ,990 5 ,981
sesudah ,156 5 ,200* ,981 5 ,941
a. Lilliefors Significance Correction
*. This is a lower bound of the true significance.
Paired Samples Test Paired Differences
t df
Sig. (2-tailed) 95% Confidence Interval of
the Difference
Lower Upper
Pair 1 sebelum -sesudah
,0132924 ,0225076 10,786 4 ,000
Case Processing Summary Cases
Valid Missing Total
N Percent N Percent N Percent
140
Tests of Normality
Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk Statistic df Sig. Statistic df Sig.
sebelum ,142 5 ,200* ,990 5 ,981
sesudah ,215 5 ,200* ,972 5 ,887
a. Lilliefors Significance Correction
*. This is a lower bound of the true significance.
Paired Samples Test Paired Differences
t df
Sig. (2-tailed) 95% Confidence Interval of
the Difference
Lower Upper
142
144
146
Lampiran 10. Dokumentasi
Gambar 3. Sampel pada Pengulangan ke - 3
148
Gambar 7. Pemekatan sampel sampai 10 mL
150
Gambar 11. Persiapan Sampel Sebelum Pembacaan pada AAS
152
Alamsyah, S., 2007. Merakit Sendiri Alat Penjernih Air untuk Rumah Tangga. Kawan Pustaka. Jakarta.
Alfathoni, G., 2002. Rahasia untuk Mendapatkan Mutu Produk Karbon Aktif Dengan Serapan Iodin Di atas 1000 MG/G. Yogyakarta.
Anonim, 2005. Activated Carbon 101.www.carbochem.com. diakses, 22 September 2016.
Azwar, A., 1996. Pengantar Ilmu Lingkungan. Mutiara Sumber Widya, Jakarta.
Bouwer, H., 1978. Ground Water Hydrology. Mc. Graw – Hill Company. New York.
Chandra, B., 2006. Pengantar Kesehatan Lingkungan. EGC. Jakarta.
_________., 2009. Ilmu Kedokteran Pencegahan dan Komunitas. EGC. Jakarta.
Darmanto., 1990. Kemampuan Saringan Pasir Lambat Sebagai Pembersih Air Kotor. Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada: Yogyakarta
Depkes RI, 1990. Permenkes RI No. 416/ MENKES/PER/IX/1990 Tentang Syarat-Syarat Pengawasan Kualitas Air, Depkes RI, Jakarta.
Ditjen PPM & PLP Departemen Kesehatan RI, 1998. Konsep Dasar Perbaikan Kualitas Air. Jakarta.
Dahlan, M. S., 2013. Statistik untuk Kedokteran dan Kesehatan. Salemba Medika, Jakarta.
Effendi, H., 2003. Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya Dan Lingkungan Perairan. Kanisius. Yogyakarta.
Fardiaz, S., 2008. Polusi Air dan Udara. Kanisius. Yogyakarta.
123
Kesehatan Lingkungan Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara. Medan.
Ghufran, M.H.K.K. dan Andi, B.T., 2007. Pengelolaan Kualitas Air. Rhineka Cipta. Jakarta.
Gintings, P., 1997. Mencegah dan Mengendalikan Pencemaran Industri. Pustaka Sinar Harapan. Jakarta.
Hanafi, K. A., 2001. Rancangan Percobaan. Rajawali Press. Jakarta.
Hamdan, H., 1992, Introduction to Zeolites: Synthesis, Characterization, and Modification,Universiti Teknologi Malaysia, Penang
Hardyanti, N. dan Haryono S. H., 2009. Evaluasi Instalasi Pengolahan Lindi Tempat Pembuangan Akhir Putri Cempo Kota Surakarta. http://eprints.undip.ac.id. Diakses: 2 Juni 2015.
Heltina, D., 2012. Pengelolahan Air Bersih Dengan Proses Saringan Pasir Lambat Up Flow Di Kelurahan Muara Fajar Kecamatan Rumbai Pekanbaru. Lembaga pengabdian kepada masyarakat Universitas Riau. Pekanbaru.
Idaman, N. S. dan Heru D. W., 1999. Teknologi Pengelolahan Air Bersih Dengan Proses Saringan Pasir Lambat “Up Flow”, Kelompok Teknologi Pengolahan Air Bersih Dan Limbah Cair, Direktorat teknologi lingkungan.Jakarta.
Kusnoputranto, 1994. Kesehatan Lingkungan FKM UI. Jakarta.
Kusnaedi, 2004. Mengolah Air Kotor Menjadi Air Bersih. Niaga Swadaya. Bandung.
Lasut, M.T., 2002. Metallothionein: suatu Parameter Kunci yang Penting dalam Penetapan Baku Mutu Air Laut (BMAL) Indonesia. Laboratorium Toxicology & Farmasitika Laut, Program Studi Ilmu Kelautam, Fakultas Perikanan & Ilmu Kelautan, Universitas Sam Ratu;angi. Manado.
Salatiga Darmono 1995, Logam dalam Sistem Makhluk Hidup, UI Press, Jakarta.
Montgomery, D. C., 2005. Introduction to : Statistical Quality Control(5 th ed). Jhon Wiley & Sons, Inc. Canada.
Mukono, M. J., 2006. Prinsip Dasar Kesehatan Lingkungan. Airlangga University Press. Surabaya.
Mulia, R. M., 2005. Kesehatan Lingkungan. Graha Ilmu. Jakarta.
Nainggolan, L. F., 2011. Analisa Kandungan Kadmium Air Sumur Gali Masyarakat di Sekitar Tpa Namo Bintang Kecamatan Pancur Batu Kabupaten Deli Serdang Tahun 2011. Skripsi Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara. USU Press.
Pari, G., 1999. Pembuatan Arang Aktif Kayu Karet untuk Bahan Pemurni Minyak Daun Cengkeh. Jurnal Penelitian Hasil Hutan
Palar, H., 2008. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Rineka Cipta. Jakarta.
Panayotova, 2001. Kinetics and Thermodynamics of Copper IonsRemoval from Wastewater by use of Zeolit, Univeristy of Mining and Geology Departement of Chimistry, Sofia, Bulgaria. Vol.21, Issue7, 2001. Pages 671-676
Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor : 416/MENKES/PER/IX/1990 tentang Syarat-Syarat dan Pengawasan Kualitas Air.
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air.
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 42 Tahun 2008 tentang Pengelolaan Sumber Daya Air.
125
Puji, S. S., 1992. Code-sand Filter Application in The Swiming Pool, teknik sipil:Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta
Putra, D.E.S., 1995. Studi Perbandingan Berbagai Ketebalan Pasir Kali dan Pasir Kuarsa sebagai Saringan Pasir Aktif dalam Penurunan Kadar Besi pada Air Sumur. Universitas Dipenogoro, Semarang.
Ratnaningsih, A., 2003. Pengaruh Kadmium Terhadap Gangguan Patologik pada Hati Tikus Percobaa. http://psi.ut.ac.id/jmst/jurnal_2003. 11 Agustus 2015
Rini, D. K. Dan Fendy A. L., 2010. Optimasi Aktivasi Zeolit Alam Untuk Dehumanifikasi. Skripsi. JurusanTeknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. Semarang.
Royadi, 2006. Disertasi Analisis Pemanfaatan TPA Sampah Pasca Operasi Berbasis Masyarakat (Studi Kasus TPA Bantar Gebang, Bekasi). repository.ipb.ac.id/handle/123456789/40713, diakses 14 Januari 2016. Said, N. I., 1999. Pengolahan Air Siap Minum. Jurnal Teknologi Pengolahan
Air Minum. Direktorat Teknologi Lingkungan, Deputi Bidang Teknologi Informasi, Energi, Material dan Lingkungan-Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi. Jakarta.
Slamet, J. S., 2007. Kesehatan Lingkungan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Soemarto, C.D., 1987. Hidrologi Teknik. Usaha Nasional, Surabaya.
Suhartini, 2008. Pencemaran Kadmium dan Timbal pada Air Sungai dan Sumur Warga oleh Limbah Industri Cat Yogyakarta. Jurnal Sains dan Teknologi. Universitas Negeri Yogyakarta. Yogyakarta.
Suharto, 2011. Limbah Kimia dalam Pencemaran Udara dan Air. Andi. Yogyakarta.
Sugiharto, 1987. Dasar-dasar Pengolahan Air Limbah. Universitas Indonesia Press. Jakarta.
Suriwiria, U., 1985. Mikrobiologi Air. Alumni. Bandung.
Wardhana, W. A., 2004. Dampak Pencemaran Lingkungan. Andi. Yogyakarta. Widyastuti, P. dan Apriningsih., 2011. Pedoman Mutu Air Minum. UGC.
Jakarta.
Widowati, Wahyu, dkk., 2008. Efek Toksik Logam. Andi. Yogyakarta.
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Jenis dan Disain Penelitian
Jenis penelitian yang dilakukan adalah penelitian yang bersifat eksperimen semu. Eksperimen ini untuk mengetahui penurunan kadar Cd menggunakan saringan pasir yang diberi perlakuan dengan penambahan karbon aktif dan zeolit serta saringan pasir tanpa perlakuan terhadap air sumur gali desa Namo Bintang.
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian 3.2.1 Lokasi Penelitian
Penelitian dilakukan di Desa Namo Bintang Kecamatan Pancur Batu Kabupaten Deli Serdang dan lokasi pemeriksaan sampel dilakukan di Balai Riset Standardisasi Industri kota Medan.
3.2.2 Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada bulan Juni-Desember 2015.
3.3 Objek Penelitian dan Sampel 3.3.1 Objek Penelitian
Objek penelitian adalah air sumur gali dengan perlakuan menggunakan saringan pasir, karbon aktif, dan zeolit dalam menurunkan kadar kadmium (Cd) pada air sumur gali masyarakat di desa Namo Bintang. Mekanisme pengulangan
dilakukan dalam 5 kali pengulangan. Perumusan untuk mendapatkan banyaknya pengulangan adalah sebagai berikut:
( t–1 ) ( r–1 )≥12 ( 4–1 ) ( r–1 )≥12
r≥5 Keterangan :
r : replication (pengulangan) t : treatment (perlakuan)
3.3.2 Sampel
Sampel dalam penelitian ini yaitu air sumur gali Desa Namo Bintang Kecamatan Pancur Batu Kabupaten Deli Serdang. Pengambilan sampel dilakukan secara purposive sampling pada 1 sumur gali dengan kriteria memiliki kandungan Cd melebihi ambang batas (0,005 ppm), kemudian dilakukan pemeriksaan terhadap sampel sebelum dan sesudah penggunaan saringan pasir, karbon aktif, dan zeolit.
3.4 Metode Pengumpulan Data 3.4.1 Data Primer
75
3.4.2 Data Sekunder
Data sekunder diperoleh dari Kantor Kepala Desa Namo Bintang Kecamatan Pancur Batu Kabupaten Deli Serdang sedangkan data mengenai kadar Cd pada air sumur gali didapat dari penelitian sebelumnya serta jurnal kesehatan tentang penelitian air sumur di sekitar TPA Namo Bintang.
3.5 Pelaksanaan Penelitian
Dalam pelaksanaannya penulis membagi dalam dua kegiatan yaitu pelaksanaan perlakuan dan pemeriksaan sampel sebelum dan sesudah penggunaan saringan pasir, karbon aktif, dan zeolit di laboratorium.
3.5.1 Bahan dan Peralatan
Adapun bahan dan peralatan yang diperlukan untuk pengadaan pembuatan saringan tersebut adalah :
1. Pipa dengan diameter 4 inchi dan panjang 130 cm 2. Kran air ½ inchi
3. Pasir 4. Kerikil 5. Kain Katun 6. Zeolit
3.5.2 Cara Perakitan
Adapun cara-cara merakit alat media saringan pasir tersebut adalah sebagai berikut :
1. Sebelum digunakan, pasir, karbon aktif dan zeolit dibersihkan dan dicuci untuk menghilangkan pengotor yang mungkin menempel pada saringan tersebut dan keringkan.
2. Sediakan 4 pipa yang berdiameter 4 inchi dan panjang 1,5 m sebagai wadah saringan air.
3. Pada keempat pipa masukkan kain katun sebagai pembatas setiap lapisan, kerikil setinggi ± 15 cm dan pasir setinggi ± 20 cm. Kemudian beri nomor pada setiap pipa.
4. Pada pipa I tambahkan karbon aktif setinggi 50 cm. Pada pipa II tambahkan zeolit setinggi 50 cm. Pada pipa III ditambahkan zeolit 25 cm dan karbon aktif 25 cm. Pada pipa IV tidak ditambahkan karbon aktif dan zeolit (kontrol).
5. Kemudian lakukan penyaringan pada masing-masing pipa terhadap air sumur gali.
3.5.3 Cara Kerja 1. Air Baku
77
2. Saringan Pasir Menggunakan Pasir, Karbon Aktif dan Zeolit Air baku dituangkan ke saringan pasir menggunakan media pasir, karbon aktif dan zeolit. Air yang keluar dari kran pada ember tersebut diambil dengan menggunakan botol dan dibawa ke laboratorium untuk pengukuran kadar Cd dengan menggunakan alat Atomic Absorbtion Spectroscopi (AAS).
3.5.4 Cara Pengambilan Sampel 1. Air Baku
a. Tampung air dari sumur bor pada ember.
b. Masukkan botol sepenuhnya ke dalam ember sampai air memenuhi isi botol tersebut.
c. Lalu tutup botol tersebut dan beri label. 2. Air Sesudah Melewati Saringan Pasir
Penyaringan dilakukan dengan memasukan air dari botol sampel ke 4 (empat) pipa yang sudah dipersiapkan. Air hasil saringan akan tertampung pada bagian bawah pipa. Kran yang sebelumnya tertutup selanjutnya dialirkan pada botol yang sudah disediakan. Kemudian cara pengambilan sampel dapat dilakukan sebagai berikut :
3.5.5 Metode Pemeriksaan Sampel 3.5.5.1 Alat dan Bahan
1. Alat
a. Atomic Absorbtion Spectroscopi (AAS) b. Gelas ukur
c. Karet pengisap d. Pipet volumetri e. Pipet tetes f. Labu ukur g. Corong h. Erlenmeyer
i. Alat pemanas (hot plate) 2. Bahan
1. Aquadest Asam
2. Asam Nitrat, HNO3pekat
3. Kertas saring Whatman
3.5.5.2 Preparasi Sampel
1. Siapkan sampel sebanyak 100 mL dengan menggunakan gelas ukur. 2. Pindahkan sampel yang sudah diukur ke dalam labu erlenmeyer. 3. Gunakan karet pengisap dan pipet volumetri untuk menambahkan
HNO3sebanyak 5 mL pada setiap sampel.
79
5. Pekatkan sampel sampai 10 mL kurang lebih 5 jam secara perlahan-lahan diatas alat pemanas (hot plate).
6. Masukkan sampel dalam labu 25 mL kemudian lanjutkan dengan penambahan Aquadest Asam hingga tanda merah.
7. Tutup rapat labu ukur dan homogenkan larutan. 8. Pembacaan melalui AAS siap untuk dilakukan.
3.5.5.3 Standar Operasi Atomic Absorbtion Spectroscopi (AAS)
1. Hubungkan steker voltage regulatordan kompresor ke stop kontak 220 volt.
2. Pastikan lampu katoda yang akan digunakan sudah terpasang dengan baik (posisinya diingat urutannya).
3. Hidupkan voltage emulator, komputer dan exhaust system.
4. Buka kran gas asitelin/nitrous oxide (sesuai keperluan) dan hidupka alat spektrofotometer serapan atom.
5. Klin “Wizard” pada komputer kemudian pilih “Operation” lalu klik gambar AA-7000.
6. Pada menu user tulis “Admin” password tidak perlu diisi lalu OK. 7. Pada menu “Wizard Selection”, pilih “Elemen Selection” lalu OK. 8. Pada menu “Elemen Selection”, klik “Select Element”, lalu ketik
parameter yang mau diujikan. Misalnya Cd lalu OK.
10. Klik “lamp Pos Setup” lalu ketik posisi lampu sesuai dengan socket yang terpasang (jangan tertukar). Jika sudah selesai pilih OK.
11. Pada menu “Preparation Parameters”, pilih menu “Calibration Curve Setup”. Pada kolom “conc unit” tulis konsentrasi standar yang dibuat
misalnya ppm. Pada kolom “No. Of Lines” ketik jumlah standar yang
dibuat lalu pilih Update.
12. Pada kolom “True Value” ketik konsentrasi yang dibuat.
13. Klik repeat “Conditions” pada kolom sampel, “number of repeats” diisi dengan angka 3. Lalu pilih Ok dan Ok keluar dari menu.
14. Pilih “Sampel Group Setup” pada kolom “actual conc. Unit” pilih konsentrasi sampel yang dibuat misalnya ppm.
15. Pada kolom “No. of sampels” ketik jumlah sampel yang ada lalu update.
16. Pada kolom “sampel ID” ketik nama sampel misalnya PM 0001 lalu Ok. Kemudian klik Next.
17. Lalu pilih “connect/send parameters”. Jika muncul pertanyaan klik Yes.
18. Alat akan melakukan Inizialiting. Jika muncul menu pilih “purge C2H2” tunggu sampai selesai lakukan sampai 5 kali. Lalu pilih “purge
81
3.6 Defenisi Operasional
1. Air sumur gali adalah air yang bersumber dari dalam tanah yang berasal dari sumur gali masyarakat di sekitar Tempat Pembuangan Akhir Sampah Desa Namo Bintang Kecamatan Pancur Batu Kabupaten Deli Serdang.
2. Penyaringan dengan pasir dan kerikil adalah penyaringan dengan menggunakan media pasir dan kerikil pada pipa dengan diameter 4 inchi. Kerikil adalah media penyaring pada dasar pipa. Jenis pasir yang digunakan yaitu pasir silika/kuarsa.
3. Penyaringan dengan pasir, kerikil dan karbon aktif adalah penyaringan dengan menggunakan media pasir, kerikil dan karbon aktif pada pipa dengan diameter 4 inchi. Kerikil adalah media penyaring pada dasar pipa. Jenis pasir yang digunakan yaitu pasir silika/kuarsa. Karbon aktif adalah media yang sudah diaktivasi terlebih dahulu.
4. Penyaringan dengan pasir, kerikil dan zeolit adalah penyaringan dengan menggunakan media pasir, kerikil dan zeolit. Kerikil adalah media penyaring pada dasar pipa. Jenis pasir yang digunakan yaitu pasir silika/kuarsa. Zeolit adalah media penyaring yang sudah diaktivasi terlebih.
digunakan yaitu pasir silika/kuarsa. Karbon aktif dan zeolit adalah media yang sudah diaktivasi terlebih dahulu.
6. Pemeriksaan Laboratorium adalah pemeriksaan yang dilakukan di laboratorium untuk mengetahui kadar kadmium (Cd) pada air sumur sebelum dan sesudah pengolahan dengan menggunakan alat Atomic Absorbtion Spectroscopi (AAS).
7. Kadar Cd adalah kandungan Cd pada air sesudah dan sebelum melewati berbagai jenis perlakukan dalam satuan mg/L.
8. Permenkes RI Nomor 416/MENKES/PER/IX/1990 adalah persyaratan yang dikeluarkan oleh pemerintah untuk melakukan pengawasan standart baku mutu kualitas air dimana untuk Cd yakni sebesar 0,005 mg/L.
3.7 Analisis Data
Data yang diperoleh dari hasil pemeriksaan sampel akan dianalisis secara statistik dengan menggunakan program statistik komputer. Program statistik yang digunakan akan ditampilkan dalam bentuk tabel.
3.7.1 Uji Shapiro Wilk
Uji Shapiro Wilk digunakan untuk mengetahui data berdistribusi normal atau tidak. Adapun hipotesis yang akan diuji adalah :
83
Ha : Distribusi data penurunan kadar kadmium (Cd) 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 digunakan 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 (tidak homogen)
Dengan dasar pengambilan keputusan : Jika probabilitas > 0,05, maka Ho diterima Jika probabilitas < 0,05, maka Ho ditolak
3.7.3 Uji ANOVA
Uji ANOVA digunakan untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan rata-rata penurunan kadar Cd air sumur antara sebelum dan sesudah melewati saringan pasir, kerikil, karbon aktif dan zeolit.
Ho : Tidak ada perbedaan penurunan kadar Cd antara sebelum dan setelah melewati saringan menggunakan pasir, karbon aktif dan zeolit.
Ha : Ada perbedaan penurunan kadar Cd antara sebelum dan setelah melewati saringan menggunakan pasir, karbon aktif dan zeolit. Dengan dasar pengambilan keputusan :
Jika probabilitas > 0,05, maka Ho diterima Jika probabilitas < 0,05, maka Ho ditolak
Uji ANOVA digunakan apabila data berdistribusi normal. Apabila data yang diolah berdistribusi tidak normal maka digunakan uji Kruskal-wallis serta dilanjutkan dengan m
BAB IV
HASIL PENELITIAN
4.1 Gambaran Umum Lokasi Penelitian
Desa Namo Bintang merupakan daerah yang berada di Kecamatan Pancur Batu dengan luas wilayah ± 495,2 Ha. Tingkat kemiringan tanah di desa ini adalah 0,3odan desa ini berjarak ± 2 km dari ibu kota. Pada Desa Namo Bintang terdapat Tempat Pembuangan Akhir (TPA) sampah yang berada di tengah-tengah pemukiman warga. Jumlah penduduk di Desa Namo Bintang adalah 6.398 jiwa dengan jumlah laki-laki 3.195 orang dan jumlah perempuan 3.203 orang. Tingkat kepadatan penduduk di desa Namo Bintang berjumlah 1,26 jiwa/km (Profil Desa Namo Bintang Tahun 2013).
Tingkat Pendidikan penduduk pada desa Namo Bintang didominasi oleh tamatan SD/sederajat dengan jumlah 1.755 orang. Agama Kristen merupakan yang paling dominan di daerah ini yakni sebanyak 3.146 jiwa dan kemudian Agama Islam sebanyak 1.706 jiwa (Profil Desa Namo Bintang Tahun 2013).
Pada desa Namo Bintang cakupan pemenuhan kebutuhan air bersih berasal dari air sumur dan air PAM. Jumlah keluarga yang menggunakan air sumur gali sebagai sumber air bersih dalam pemenuhan kebutuhan sehari-hari sebanyak 1.621 keluarga dan 2 keluarga berasal dari PAM serta 1 keluarga menggunakan sumur pompa (Profil Desa Namo Bintang Tahun 2013).
sistem Open Dumping dengan luas wilayah 23,8 Ha. Distribusi penyakit yang terbesar pada Desa Namo Bintang untuk tahun 2013 adalah Ginjal (127 orang), Malaria (99 orang), Asma (63 orang), Lever (49 orang) dan Jantung (27 orang). Desa Namo Bintang dibagi menjadi 5 ( lima ) dusun, yaitu :
Dusun I : Namo Bintang–Namo Bintang Kuta ± 75 Ha Dusun II : Sumberingin–Kloni IV ± 95,2 Ha
Dusun III : Ujung Jawi–Rumah Mbacang ± 125 Ha Dusun IV : Simpang Gardu–Simpang Kongsi ± 56 Ha Dusun V : GRT Tahap I–GRT Tahap II, III ± 144 Ha
Desa Namo Bintang berada pada ketinggian yang relatif rendah (± 60 meter di atas permukaan laut ). Adapun batas-batas wilayah sebagai berikut :
1. Sebelah Utara berbatasan dengan Kelurahan Sido Mulyo Kecamatan Medan Tuntungan.
2. Sebelah Selatan berbatasan dengan Desa Namo Simpur Kecamatan Pancur Batu.
3. Sebelah Timur berbatasan dengan Desa Durin Tonggal/Desa Simalingkar A Kecamatan Pancur Batu.
87
Gambar 4.1 Lokasi Titik Pengambilan Sampel
4.2 Hasil Percobaan
Komponen saringan yang digunakan peneliti terdiri atas kain katun, pasir kuarsa, kerikil, zeolit dan karbon aktif. Ada perbedaan perlakuan yang dilakukan pada tiap-tiap pipa. Filter I komponen penyusunnya adalah kerikil, pasir dan kabron aktif. Filter II terdiri atas kerikil, pasir dan zeolit. Filter III terdiri atas kerikil, pasir, zeolit, karbon aktif. Filter IV terdiri atas kerikil dan pasir. Pada setiap pipa dilakukan pengulangan sebanyak 5 kali dan setiap pengulangan peneliti tetap mengukur kadar awal Cd sebelum dilakukan perlakuan/penyaringan terhadap air.
Hasil penelitian berupa data yang didapat dari hasil pemeriksaan laboratorium Balai Riset dan Standardisasi Makanan yang dilakukan terhadap air sumur gali sebelum dan sesudah dilakukan penyaringan dengan menggunakan media pasir, karbon aktif, dan zeolit. Hasil penelitian adalah hasil-hasil yang diperoleh dari percobaan yang dilakukan. Dalam hal ini data tentang penurunan kadar kadmium (Cd) pada air sumur gali yang disaring dengan pasir silika, pasir silika dengan karbon aktif, pasir silika dengan zeolit, dan pasir silika dengan karbon aktif dan zeolit.
4.2.1 Hasil Percobaan dengan Menggunakan Media Saringan Pasir dan Karbon Aktif pada Filter I
89
Gambar 4.2 Sketsa Penampang Dalam Filter I
Filter atau PIPA I mampu menurunkan kadar kadmium (Cd) pada air sumur gali masyarakat Desa Namo Bintang. Hasil akhir dari saringan Filter I dapat dilihat pada tabel berikut:
Karbon Aktif 50 cm
Kerikil 15 cm Pasir Kuarsa
Tabel 4.1 Hasil Percobaan Kadar Kadmium (Cd) Sebelum dan Sesudah Melewati Filter I (Media Pasir dan Karbon Aktif)
Pengulangan Sebelum
(mg/L)
Sesudah (mg/L) p
1 0,0201 0,0181
2 0,0257 0,0157
3 0,0183 0,0120
4 0,0222 0,0123
5 0,0232 0,0123
Rerata (SB), mg/L 0,0219 (0,0028) 0,0141 (0,0027)
Penurunan (%) - 35,71
0,009
91
Gambar 4.3 Box Plot Kadar Kadmium (Cd) Sebelum dan Sesudah Melewati Filter I (Media Atas Pasir dan Karbon Aktif)
Boxplot tersebut menggambarkan bahwa nilai Median dari sebelum
simetris (condong). Pada gambar baik sesudah maupun sebelum melewati Filter I tidak terlihat adanya nilai outlier.
4.2.2 Hasil Percobaan Penurunan Kadar Kadmium (Cd) dengan Menggunakan Media Pasir dan Zeolit pada Filter II
Filter II adalah bentuk saringan yang tersusun atas kerikil, kain katun, pasir kuarsa dan zeolit. Filter II merupakan bentuk penyaringan sederhana yang manfaatkan kerja zeolit. Zeolit yang dilewati air sumur berfungsi sebagai untuk mendukung kegunaan pasir dimana zeolit mampu melakukan dehidrasi, penukaran ion, adsorpsi, katalis dan penyaringan/pemisahan.
Zeolit 50 cm
Pasir Kuarsa 20 cm
93
Filter atau PIPA II mampu menurunkan kadar kadmium (Cd) pada air sumur gali masyarakat Desa Namo Bintang. Hasil akhir dari Filter II dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 4.2 Hasil Pemeriksaan Kadar Kadmium (Cd) Sebelum dan Sesudah Melewati Filter II (Media Pasir dan Zeolit)
Pengulangan Sebelum
Rerata (SB), mg/L 0,0219 (0,0028) 0,0092 (0,0018)
Penurunan (%) - 57,81
0,0001
Gambar 4.5 Box Plot Kadar Kadmium (Cd) Sebelum dan Sesudah Melewati Filter II (Media Pasir dan Zeolit)
Boxplot tersebut menggambarkan bahwa nilai Median dari sebelum
95
(condong). Pada gambar baik sesudah maupun sebelum melewati Filter II tidak terlihat adanya nilai outlier.
4.2.3 Hasil Percobaan Penurunan Kadar Kadmium (Cd) dengan Menggunakan Media Pasir, Zeolit dan Karbon Aktif pada Filter III Filter III adalah bentuk saringan yang tersusun atas kerikil, kain katun, pasir kuarsa, zeolit dan karbon aktif. Filter III merupakan bentuk penyaringan sederhana yang manfaatkan kerja zeolit dan karbon aktif secara berkelanjutan
Gambar 4.6 Sketsa Penampang Dalam Filter III Zeolit
25 cm Karbon Aktif
25 cm
Pasir Kuarsa 20 cm
Filter atau PIPA III mampu menurunkan kadar kadmium (Cd) pada air sumur gali masyarakat Desa Namo Bintang. Hasil akhir dari saringan Filter III dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 4.3 Hasil Pemeriksaan Kadar Kadmium (Cd) Sebelum dan Sesudah Melewati Filter III (Media Pasir, Zeolit dan Karbon Aktif)
Pengulangan Sebelum
Rerata (SB),mg/L 0,0219 (0,0028) 0,004 (0,0045)
Penurunan (%) - 81,74
0,0001
97
Gambar 4.7 Box Plot Kadar Kadmium (Cd) Sebelum dan Sesudah Melewati Filter III (Media Pasir, Zeolit dan Karbon Aktif)
Boxplot tersebut menggambarkan bahwa nilai Median dari sebelum
4.2.4 Hasil Percobaan Penurunan Kadar Kadmium (Cd) dengan Menggunakan Media Pasir pada Filter IV
Filter IV adalah bentuk saringan yang tersusun atas kerikil, kain katun dan pasir kuarsa. Filter IV merupakan bentuk penyaringan sederhana yang hanya manfaatkan kerja pasir kuarsa. Pasir kuarsa dalam saringan pasir berfungsi sebagai adsorben dan oksidator zat-zat pencemar dalam fluida.
99
Filter atau PIPA IV mampu menurunkan kadar kadmium (Cd) pada air sumur gali masyarakat Desa Namo Bintang. Hasil akhir dari saringan Filter IV dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 4.4 Hasil Percobaan Kadar Kadmium (Cd) Sebelum dan Sesudah Melewati Filter IV (Media Pasir)
Pengulangan Sebelum
Rerata (SB),mg/L 0,0219 (0,0028) 0,0217 (0,003)
Penurunan (%) - 0,73
0,947
Gambar 4.9 Box Plot Kadar Kadmium (Cd) Sebelum dan Sesudah Melewati Filter IV (Media Pasir)
Boxplot tersebut menggambarkan bahwa nilai Median dari sebelum
101
terlihat adanya nilai outlier sedangkan sesudah melewati Filter IV ada nilai outlier atau nilai ekstrim serta memiliki data yang sangat jauh dari sekumpulan data lainnya.
4.3 Perbedaan Kadar Kadmium (Cd) Setelah dan Sebelum Melewati Filter pada Berbagai Percobaan
Berdasarkan data hasil penelitian terhadap kadar kadmium (Cd) tersebut kemudian dilakukan analisis data secara statistik. Adapun hasilnya sebagai berikut:
4.3.1 Hasil Uji Shapiro Wilk
Hasil Uji Shapiro Wilk menunjukkan bahwa nilai signifikansi atau probabilitas adalah 0,398, p=0,398> 0,05 artinya Ho diterima. Hal ini menunjukkan bahwa distribusi data penurunan kadar kadmium (Cd) berdistribusi normal.
4.3.2 Hasil Uji Levene
Hasil Uji Levene menunjukkan bahwa nilai signifikansi atau probabilitasnya adalah 0,521, p=(0,521) > 0,05, artinya Ho diterima. Hal ini menunjukkan bahwa varian data yang diperoleh dari sampel sesungguhnya seragam (homogen).
4.3.3 Hasil Uji ANOVA
perbedaan rata-rata penurunan kadar kadmium (Cd) sebelum dan sesudah melewati saringan digunakan Uji ANOVA One Way.
Tabel 4.5 Hasil Uji ANOVA Rata-rata Penurunan Kadar Kadmium (Cd) Sebelum dan Sesudah Melewati Filter pada Berbagai Percobaan Sumber
Kelompok pipa 4 0,00122399 0,000305997
<0,0001
Perulangan 4 0,00003836 0,0000095896
Galat 16 0,000152294 0,0000095183
Total 24 0,001414639
Berdasarkan tabel 4.5 menunjukkan bahwa nilai p (0,000) < 0,005 artinya Ho ditolak. Hal ini menentukan bahwa adanya perbedaan rata-rata yang bermakna pada berbagai perlakuan untuk setiap pipa dalam menurunkan kadar kadmium (Cd) pada air sumur gali sehingga dilanjutkan dengan analisis Post Hoc.
4.3.4 Hasil Uji Benferroni
103
setelah diketahui terdapat perbedaan bermakna varians perlakuan pada Uji ANOVA One Way. Adapun hasil uji Benferroni dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 4.6 Hasil Uji Benferroni Kadar Kadmium (Cd) setelah Melewati Filter pada Berbagai Perlakuan Filter I (penyaringan terdiri atas pasir dan karbon
aktif)
Filter II 0,222* Filter III 0,000 Filter IV 0,008 Filter II (penyaringan terdiri atas pasir dan zeolit) Filter III 0,143* Filter IV 0,000 Filter III (penyaringan terdiri atas pasir, zeolit dan
karbon aktif)
Filter IV 0,000
Keterangan: Tanda (*) = tidak berbeda nyata antar pasangan perlakuan (p > 0,05)
BAB V PEMBAHASAN
5.1 Hasil Pemeriksaan Kadar Kadmium (Cd) Pada Air Sumur Gali Desa Namo Bintang Kecamatan Pancur Batu
Pemeriksaan awal yang digunakan dalam survei pendahuluan untuk kadar kadmium (Cd) dilakukan dengan menggunakan Atomic Absorbtion Spectroscopi (AAS) di Laboratorium Pusat Penelitian Kelapa Sawit dengan besar 0,01 mg/L. Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan No. 416/MENKES/PER/IX/1990 menyebutkan nilai baku mutu kadar kadmium (Cd) dalam air bersih tidak lebih dari 0,005 mg/L. Hal ini menunjukkan bahwa kadar kadmium (Cd) pada sampel air sumur gali sudah melebihi baku mutu.
Tempat pembuangan akhir (TPA) sampah merupakan tempat akhir yang digunakan untuk mengumpulkan semua sampah kota. Sama hal nya dengan TPA Namo Bintang yang merupakan tempat pembuangan akhir sampah masyarakat kota Medan. TPA Namo Bintang menggunakan metode pengolahan sampah dengan cara open dumping yaitu cara pembuangan sampah yang sederhana, dimana sampah dihamparkan disuatu lokasi dan dibiarkan terbuka begitu saja. Setelah lokasi penuh dengan sampah, maka ditinggalkan. Teknik ini sering menimbulkan masalah berupa munculnya bau busuk, menimbulkan pemandangan tidak indah, menjadi tempat bersarangnya tikus, lalat,dan berbagai kutu, menimbulkan bahaya kebakaran, bahkan sering juga menimbulkan masalah
pencemaran tanah disekitarnya melalui air lindi yang masuk ke dalam tanah (Azwar, 1990).
Pencemaran air yang tinggi disebabkan karena Tempat Pembuangan Akhir (TPA) menampung sampah dalam jumlah yang cukup besar sehingga potensi lindi yang dihasilkan di instalasi masuk dalam aliran air disekitarnya. Di TPA, selalu terjadi proses dekomposisi sampah organik yang menghasilkan gas-gas dan cairan yang disebut dengan air lindi (leachate). Air lindi pada umumnya mengandung senyawa organik (Hidrokarbon, Asam Humat, Sulfat, Tanat dan Galt) dan anorganik (Natrium, Kalium, Kalsium, Magnesium, Khlor, Sulfat, Fenol, Nitrogen, dan senyawa loga berat) yang tinggi. Konsentrasi dari komponen-komponen tersebut dalam air lindi bisa mencapai 1000 sampai 5000 kali lebih tinggi dari pada konsentrasi dalam air tanah (Maramis, 2008).
Berdasarkan penelitian Nainggolan tahun 2011, mayoritas masyarakat di sekitar TPA Namo Bintang yang beroperasi dengan sistem Open Dumping menggunakan sumur gali sebagai sumber air bersih. Hampir seluruh sumur gali milik warga tercemar kadmium (Cd) dengan kadar yang melebihi ambang batas oleh air lindi dari TPA Namo Bintang yaitu lebih dari 0,533 mg/L, sedangkan berdasarkan Permenkes No. 416 Tahun 1990 kadar Cadmium yang diperbolehkan hanya 0,005 mg/L.
107
karena proses pelarutan sedangkan pada musim kemarau kandungan logam akan lebih tinggi karena logam menjadi terkonsentrasi.
Kadmium (Cd) tidak diabsorpsi dengan baik, yaitu sekitar 5-8%. Kadmium (Cd) juga merupakan salah satu logam berat yang tidak essensial, yakni logam yang keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya, bahkan bersifat toksik dan dapat menimbulkan masalah kesehatan. Toksisitas kronis kadmium (Cd) bisa merusak sistem fisiologis tubuh, antara lain sistem urinaria (ren), sistem respirasi (paru-paru), sistem sirkulasi (darah) dan jantung, kerusakan sistem reproduksi, sistem syaraf, bahkan dapat mengakibatkan kerapuhan tulang (Widowati, 2008).
Berdasarkan hasil penelitian, peneliti mengasumsikan bahwa masuknya kadmium (Cd) kedalam sumur yang digunakan oleh masyarakat di Desa Namo Bintang disebabkan oleh pergerakan air lindi dalam tanah yang berasal dari TPA sampah yang mengandung zat-zat dan logam berbahaya yang kemudian keberadaanya mencemari air tanah. Lokasi TPA sampah yang berada di tengah-tengah pemukiman dan bersifat Open Dumping dimana tidak memilki sistem pengolahan air lindi memicu potensi yang besar dalam mencemari air sumur masyarakat dan dengan kemiringan tanah 3o (Profil Desa Namo Bintang Tahun 2013).
Penelitian yang dilakukan oleh Perdana tahun 2012 mengetahui bahwa kadar kadmium (Cd) pada sumur gali masyarakat melebihi baku mutu sebesar 0,00945 mg/L. Keadaan ini dapat menimbulkan gangguan kesehatan bagi pengguna sumur gali tersebut.
Berdasarkan hasil pemeriksaan yang dilakukan peneliti pada air sumur gali masyarakat desa Namo Bintang diketahui bahwa kadar kadmium (Cd) sebesar 0,01 mg/L. Keberadaan kadar kadmium (Cd) pada penelitian sebelumnya dan penelitian saat ini meningkat. Keadaan air sumur yang tidak jauh dari TPA memicu tingginya kadar kadmium (Cd) pada air sumur gali masyarakat tersebut.
109
Risiko yang tidak dapat dihindarkan dari pembuangan sampah di landfill adalah terbentuknya gas dan lindi yang dipengaruhi oleh dekomposisi dari mikroba dan iklim, sifat dari sampah dan iklim pengoperasian sampah di landfill. Perpindahan gas dan lindi dari landfill ke lingkungan sekitarnya menyebabkan dampak yang serius pada lingkungan, selain berdampak buruk terhadap kesehatan juga menyebabkan kebakaran dan peledakan, kerusakan pada tanaman, bau yang tidak sedap, masalah setelah penutupan landfill, pencemaran air tanah, udara dan pencemaran global (Royadi, 2006).
Polutan logam mencemari lingkungan, baik di lingkungan udara, air, dan tanah yang berasal dari proses alami dan kegiatan industri. Proses alami antara lain siklus alamiah sehingga bebatuan gunung berapi bisa memberikan kontribusi ke lingkungan udara, air, dan tanah. Kegiatan manusia yang bisa menambah polutan bagi lingkungan berupa kegiatan industri, pertambangan, pembakaran bahan bakar, serta kegiatan domestik lain yang mampu meningkatkan kandungan logam di lingkungan udara, air, dan tanah (Widowati, Sastiono & Jusuf, 2008).
5.2 Penurunan Kadar Kadmium (Cd) dengan Menggunakan Media pada Setiap Filter
5.2.1 Penurunan Kadar Kadmium (Cd) dengan Menggunakan Media Pasir dan Karbon Aktif pada Filter I
0,0219. Setelah dilakukan penyaringan dengan medium pasir dan karbon aktif rata-rata kadar kadmium (Cd) turun sebesar 0,0141 mg/L dengan persentase penurunan sebesar 35,71%.
Karbon berpori atau lebih dikenal dengan nama karbon aktif, digunakan sebagai adsorben untuk menghilangkan warna, pengolahan limbah, pemurnian air. Karbon aktif akan membentuk amorf yang sebagian besar terdiri dari karbon bebas dan memiliki permukaan dalam yang berongga, warna hitam, tidak berbau, tidak berasa, dan mempunyai daya serap yang jauh lebih besar dibandingkan dengan karbon yang belum menjalani proses aktivasi. Karbon aktif merupakan senyawa karbon, yang dapat dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon atau dari arang yang diperlakukan dengan cara khusus untuk mendapatkan permukaan yang lebih luas.
Karbon aktif berdasarkan pada pola strukturnya adalah suatu bahan yang berupa karbon amorf yang sebagian besar terdiri dari karbon bebas serta memiliki permukaan dalam, sehingga memiliki daya serap yang tinggi. Pada proses industri, karbon aktif digunakan sebagai bahan pembantu dan dalam kehidupan modern ini, karbon aktif semakin meningkat kebutuhannya baik didalam maupun luar negeri (Girun Alfathoni, 2002).
111
Faktor penting lain yang menentukan sifat adsorbsi karbon aktif adalah distribusi ukuran pori dan gugus fungsi permukaaan. Karbon aktif tidak hanya memiliki karbon, tetapi juga sejumlah kecil ikatan kimia atom O dan H dalam bentuk berbagai fungsi yang biasanya memberikan sifat asam pada padatan karbon, ditambah kandungan mineral yang biasanya ditandai dengan abu atau residu setelah pengarangan (Khalkhali, 2004).
Persentase penurunan kadar kadmium (Cd) yang terjadi pada filter dengan medium pasir dan karbon aktif disebabkan karena semakin banyak karbon aktif yang digunakan semakin besar banyak pula pori-pori pada permukaan karbon aktif yang dapat menyerap kadmium (Cd) dalam air, serta jarak yang harus ditempuh oleh permukaan air juga semakin panjang dalam proses adsorbsi (Zunidra, 2000).
Berdasarkan hasil pemeriksaan pada filter I diketahui bahwa karbon aktif mampu menurunkan kadar kadmium (Cd) pada air sumur masyarakat desa Namo Bintang. Penurunan dengan karbon aktif belum memenuhi syarat Permenkes No.416/Menkes/Per/IX/1990.
5.2.2 Penurunan Kadar Kadmium (Cd) dengan Menggunakan Media Pasir dan Zeolit pada Filter II
rata-rata kadar kadmium (Cd) turun sebesar 0,00924 mg/L dengan persentase penurunan sebesar 57,81%.
Keberadaan zeolit juga mampu mendukung kegunaan pasir dimana zeolit mampu melakukan dehidrasi, penukar ion, adsorpsi, katalis dan penyaringan/pemisahan. Proses adsorbsi dalam penggunaan zeolit terjadi akibat tumbukan antara partikel-partikel tersuspensi dengan butiran zeolit. Proses adsorbsi yang lebih penting terjadi sebagai hasil daya tarik-menarik elektrostatis, yaitu antara partikel-partikel yang mempunyai muatan listrik berlawanan (Hardjono dkk, 2001).
Menurut Ismaryata dalam Andrianus tahun 2012, zeolit dengan kandungan Si yang tinggi seperti clinoptilolite, mordenite, dan ferrierite dikelompokkan sebagai batuan acidic (Tsitsishvili et al dalam Setyowati, 2002). Zeolit merupakan kristal berongga yang terbentuk oleh jaringan silika alumina tetrahedral tiga dimensi dan mempunyai struktur yang relatif teratur dengan rongga yang di dalamnya terisi oleh logam alkali atau alkali tanah sebagai penyeimbang muatannya. Rongga tersebut merupakan suatu sistem saluran yang didalamnya terisi oleh molekul air.
113
Menurut Hamdan tahun 1992, mengemukakan bahwa zeolit merupakan suatu mineral berupa kristal silika alumina yang terdiri dari tiga komponen yaitu kation yang dapat dipertukarkan, kerangka alumina silikat dan air. Air yang terkandung dalam pori tersebut dapat dilepas dengan pemanasan pada temperatur 300oC hingga 400oC. Pemanasan pada temperatur tersebut air dapat keluar dari pori-pori zeolit, sehingga zeolit dapat berfungsi sebagai penyerap gas atau cairan (Sutarti, 1994).
Pada umumnya zeolit memilki struktur molekul yang unik, dimana atom silikon dikelilingi oleh 4 atom oksigen sehingga membentuk semacam jaringan dengan pola teratur. Zeolit juga disebut molecular sieve atau molecular mesh (saringan molekular) karena zeolit memilki pori-pori berukuran molekuler sehingga mampu memisahkan atau menyaring molekul dengan ukuran tertentu (Dabarto, dkk, 2010).
Keberadaan Filter II mampu menurunkan kadar kadmium (Cd) sebesar 57,81% dikarenakan keberadaan zeolit dalam filter tersebut. Namun kemampuan itu belum dapat menghasilkan air bersih yang sesuai dengan syarat Permenkes No.416/Menkes/Per/IX/1990. Sehingga dapat diketahui bahwa zeolit mampu menurunkan kadar kadmium setengah dari jumlah awal tetapi tetapi akan lebih optimal bila dilakukan bersamaan dengan karbon aktif dan pasir.
5.2.3 Penurunan Kadar Kadmium (Cd) dengan Menggunakan Media Pasir, Zeolit dan Karbon Aktif pada Filter III
Hasil penelitian menunjukkan bahwa adanya perbedaan kadar kadmium (Cd) air sebelum perlakuan dibandingkan setelah mendapat perlakuan dengan penyaringan. Kadar kadmium (Cd) rata-rata sebelum penyaringan adalah sebesar 0,0219. Setelah dilakukan penyaringan dengan medium pasir, zeolit dan karbon aktif rata-rata kadar kadmium (Cd) turun sebesar 0,004 mg/L dengan persentase penurunan sebesar 81,74%. Angka tersebut sudah memenuhi syarat yang diperbolehkan dalam Permenkes No.416/Menkes/Per/IX/1990.
Pasir kuarsa adalah jenis penyaringan yang digunakan sebagai saringan air. Faktor-faktor yang mempengaruhi saringan antara lain jenis pasir, diameter pasir, ketebalan pasir, lama penahanan media, penambahan oksidator KMnO4
(Kusnoputranto, 1994).
115
tumbukan antara partikel-partikel tersuspensi dengan butiran zeolit. Proses adsorbsi yang lebih penting terjadi sebagai hasil daya tarik-menarik elektrostatis, yaitu antara partikel-partikel yang mempunyai muatan listrik berlawanan (Hardjono dkk, 2001). Menurut Alfathoni tahun 2002, karbon aktif berdasarkan pada pola strukturnya adalah suatu bahan yang berupa karbon amorf yang sebagian besar terdiri dari karbon bebas serta memiliki permukaan dalam, sehingga memiliki daya serap yang tinggi.
Hal ini menunjukkan bahwa penggabungan ketiga media ini baik untuk membantu kinerja penyaringan Cd dalam air. Saringan pada Filter III dengan media pasir, zeolit dan karbon aktif paling efektif untuk menurunkan kadar kadmium (Cd) pada air sumur masyarakat Desa Namo Bintang Kecamatan Pancur Batu Kabupaten Deli Serdang.
5.2.4 Penurunan Kadar Kadmium (Cd) dengan Menggunakan Media Pasir pada Filter IV
Pasir kuarsa adalah jenis penyaringan yang digunakan sebagai saringan air. Faktor-faktor yang mempengaruhi saringan antara lain jenis pasir, diameter pasir, ketebalan pasir, lama penahanan media, penambahan oksidator KMnO4
(Kusnoputranto, 1994).
Menurut Huisman (Sularso, 1998) semakin halus butiran yang digunakan sebagai media penyaring, semakin baik air yang dihasilkan. Jika diameter butiran kecil, akan meningkatkan penyaringan. Menurut Tjokrokusumo (1995), pada pengolahan air baku dimana proses koagulasi tidak perlu dilakukan, maka air baku langsung dapat disaring dengan saringan jenis apa saja termasuk pasir kasar. Karena saringan kasar mampu menahan material tersuspensi dengan penetrasi partikel yang cukup dalam, maka saringan kasar mampu menyimpan lumpur dengan kapasitas tinggi yakni menghasilkan filtrat yang murah dengan kualitas yang tetap tinggi.
Pasir kuarsa dalam saringan pasir berfungsi sebagai adsorben dan oksidator zat-zat pencemar dalam fluida. Pasir kuarsa mengandung natrium karbonat yang dapat menciptakan reaksi oksidasi yang mengubah ion logam dalam fluida menjadi presiparat (endapan). Endapan itu akan tertahan pada media-media dalam saringan.
117
Berdasarkan penelitian diketahui bahwa pasir kuarsa tidak begitu baik bila digunakan sebagai penyaring kadmium (Cd). Pasir ini hanya mampu mengikat kadar kadmium (Cd) sekitar 0,73 %.
5.3 Pengujian Efektivitas Saringan Air pada Filter dengan Menggunakan Media Pasir, Zeolit dan Karbon Aktif dalam Menurunkan Kadar Kadmium (Cd) pada Air Sumur Gali
Hasil dari setiap pengamatan menunjukkan setelah dilakukan penyaringan dalam Filter I dimana yang tersusun atas pasir dan karbon aktif mampu menurunkan kadar kadmium (Cd) sebesar 0,01408 mg/L dengan persentase penurunan sebesar 35,71%. Penyaringan dalam Filter II yang tersusun atas pasir dan zeolit mampu menurunkan kadar kadmium (Cd) sebesar 0,00924 mg/L dengan persentase penurunan sebesar 57,81%. Penyaringan dalam Filter III yang tersusun atas pasir, zeolit dan karbon aktif mampu menurunkan kadar kadmium (Cd) sebesar 0,004 mg/L dengan persentase penurunan sebesar 81,74%. Penyaringan dalam Filter IV yang tersusun dengan pasir menurunkan kadar kadmium (Cd) sebesar 0,02174 mg/L dengan persentase penurunan sebesar 0,73%.
kadmium (Cd) mencapai 81,74% disebabkan karena penggunaan bersama pasir, zeolit dan karbon aktif.
Persentase penurunan kadar kadmium (Cd) terbaik terjadi pada Filter III yakni sebesar 81,74% kemudian dengan Filter II sebesar 57,81% selanjutnya oleh Filter I sebesar 35,71% dan terakhir oleh Filter IV sebesar 0,73%. Hal ini disebabkan karena tingkat penyerapan yang dilakukan pasir, zeolit dan karbon aktif secara berkelanjutan dapat mengurangi kadar kadmium (Cd) dalam air sumur.
Hasil uji ANOVA menunjukkan bahwa adanya perbedaan rata-rata yang bermakna pada berbagai perlakuan untuk setiap filter dalam menurunkan kadar kadmium (Cd) pada air sumur gali sehingga dilanjutkan dengan uji Benferroni. Uji ini dilakukan untuk melihat saringan filter yang paling optimal dalam menurunkan kadar kadmium (Cd) dan melihat perbandingan rata-rata pasangan yang berbeda nyata.
119
Hasil penelitian dalam Uji Benferroni menunjukkan untuk saringan pada Filter III (media pasir, zeolit dan karbon aktif) berbeda nyata dengan saringan pada Filter 0 (pemeriksaan awal) dan dengan saringan pada Filter I (media pasir dan karbon aktif) serta Filter IV (media pasir) dan tidak berbeda nyata dengan saringan Filter II (media pasir dan zeolit).
6.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisa yang telah dilakukan dapat diambil beberapa kesimpulan :
1. Kadar kadmium (Cd) pada salah satu air sumur masyarakat Desa Namo Bintang sebelum dilakukan penyaringan dengan rata-rata 0,0219, nilai ini melebihi ambang batas yang diperbolehkan Permenkes No.416 Tahun 1990.
2. Rata-rata kadar kadmium (Cd) air sumur masyarakat Desa Namo Bintang setelah dilakukan penyaringan menggunakan media pasir adalah sebesar 0,02174 mg/L (0,73%).
3. Rata-rata kadar kadmium (Cd) air sumur masyarakat Desa Namo Bintang setelah dilakukan penyaringan menggunakan media pasir dan karbon aktif adalah 0,01408 (35,71%)
4. Rata-rata kadar kadmium (Cd) air sumur masyarakat Desa Namo Bintang setelah dilakukan penyaringan menggunakan media pasir dan zeolit adalah sebesar 0,00924 mg/L (57,81%).
121
6. Saringan air dengan penggunaan pasir, karbon aktif, dan zeolit (Pipa III) paling efektif dalam menurunkan kadar kadmium (Cd) pada air sumur gali di Desa Namo Bintang Kecamatan Pancur Batu Kabupaten Deli Serdang.
6.2 Saran
1. Bagi masyarakat di Desa Namo Bintang Kecamatan Pancur Batu Kabupaten Deli Serdang agar menggunakan penyaringan yang terdiri atas media pasir, karbon aktif dan zeolit terlebih dahulu sebelum menggunakan air karena efektif dalam menurunkan kadar kadmium (Cd).
2. Bagi pemerintah setempat agar melakukan promosi dan penyuluhan mengenai air bersih dan metode pengolahannya, serta memfasilitasi pengadaan pasir, karbon aktif dan zeolit pada masyarakat di Desa Namo Bintang Kecamatan Pancur Batu Kabupaten Deli Serdang. 3. Perlu penelitian lebih lanjut mengenai efektivitas pasir, karbon aktif
2.1 Pengertian Air
Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan makhluk hidup di bumi. Fungsi air bagi kehidupan tidak dapat digantikan oleh senyawa lain. Berdasarkan Permenkes RI No. 416/ MENKES/PER/IX/1990 tentang syarat-syarat pengawasan kualitas air, pengertian air minum dan air bersih adalah sebagai berikut:
“Air minum adalah air yang kualitasnya memenuhi syarat dan dapat
diminum langsung. Air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak.”
2.2 Siklus Hidrologi
Siklus hidrologi merupakan suatu fenomena alam. Hidrologi sendiri merupakan suatu ilmu yang mempelajari siklus air pada semua tahapan yang dilaluinya, mulai dari proses evaporasi, kondensasi uap air, presipitas, penyebaran air di permukaan bumi, penyerapan air ke dalam tanah, sampai berlangsungya proses daur ulang (Chandra, 2006).
10
sumber air terdiri dari air laut, 2,5% merupakan bentuk salju abadi dan dalam keadaan cair dapat digunakan.
Pada prinsipnya, jumlah air di alam ini tetap dan mengikuti suatu aliran yang dinamakan siklus hidrologi. Menurut Chandra tahun 2006, secara umum, pergerakan air di alam terdiri dari berbagai peristiwa, yaitu :
1. Penguapan air (Evaporasi) 2. Pembentukan awan (Kondensasi)
3. Peristiwa jatuhnya air ke bumi/hujan (Presipitasi) 4. Aliran air pada permukaan bumi dan di dalam tanah
Gambar 2.1 Siklus Hidrologi (Soemarto, 1987)
12
2.3 Sumber Air
Menurut Peraturan Pemerintah PP Nomor 82 tahun 2001 sumber air adalah wadah air yang terdapat di atas dan di bawah permukaan tanah, termasuk dalam pengertian ini akuifer, mata air, sungai, rawa, danau, situ, waduk dan muara. Menurut Sutrisno tahun 2004, sumber air di alam terdiri atas air laut, air atmosfir (air metereologik), air permukaan, dan air tanah.
2.3.1 Air Laut
Air laut mempunyai sifat asin karena mengandung garam NaCl. Kadar garam NaCl dalam air laut 3 %. Dengan keadaan ini, maka air laut tidak memenuhi syarat untuk air minum (Sutrisno, 2004).
2.3.2 Air Atmosfir
Air atmosfir atau air hujan merupakan sumber utama air bumi. Meskipun pada saat presipitasi merupakan air yang paling bersih, air tersebut cenderung mengalami pencemaran ketika berada di atmosfir. Pencemaran yang berlangsung di atmosfer itu dapat disebabkan oleh partikel debu, mikroorganisme, dan gas, misalnya karbon dioksida, nitrogen, dan amonia (Chandra, 2006).
Air angkasa (hujan) merupakan penyubliman uap air menjadi air murni (H2O). Air murni ini sewaktu turun ke bumi melalui udara akan dapat melarutkan
benda-benda yang ada di udara, di antaranya gas (O2, CO2, N2, dan lain-lain),
Air hujan merupakan sumber ketersediaan air tanah baik secara langsung maupun tidak langsung. Secara langsung air hujan terinfiltrasi ke dalam tanah, sedangkan secara tidak langsung air hujan terkumpul pada aliran sungai atau danau (Bouwer, 1978).
Menurut Sutrisno tahun 2004, sifat-sifat air angkasa adalah sebagai berikut:
1. Bersifat agresif terutama terhadap pipa-pipa penyalur maupun bak-bak reservoir sehingga hal ini akan mempercepat terjadinya korosi (karatan).
2. Bersifat lunak/kurang mengandung larutan garam dan mineral sehingga terasa kurang segar dan boros terhadap pemakaian sabun.
2.3.3 Air Permukaan
Menurut Peraturan Pemerintah RI Nomor 42 tahun 2008, air permukaan adalah semua air yang terdapat pada permukaan tanah. Pada umumnya air permukaan ini akan mengalami pengotoran selama pengalirannya, misalnya oleh lumpur, batang-batang kayu, daun-daun, kotoran industri kota dan sebagai. Jenis dan jumlah pengotoran ini untuk masing-masing air permukaan akan berbeda-beda, tergantung pada daerah pengaliran air permukaan ini. Jenis pengotorannya merupakan kotoran fisik, kimia dan mikrobiologi.
14
1. Badan air tergenang (standing waters atau lentik)
Perairan tergenang meliputi danau, kolam waduk (reservoir), rawa (wetland), dan sebagainya. Perairan tergenang khusunya danau, biasanya mengalami stratifikasi secara vertikal akibat perbedaan suhu pada kolom air yang terjadi secara vertikal.
2. Badan air mengalir (flowing waters atau lotik)
Salah satu contoh perairan mengalir adalah sungai. Sungai dicirikan oleh arus yang searah dan relatif kencang, dengan kecepatan berkisar 0,1-1,0 m/detik. Pada perairan sungai, biasanya terjadi percampuran massa air secara menyeluruh dan tidak terbentuk stratifikasi vertikal kolom air seperti pada perairan lentik.
Menurut Sutrisno tahun 2006, udara yang mengandung oksigen atau gas O2 akan membantu mengalami proses pembusukan yang terjadi pada air
permukaan yang telah mengalami pengotoran, karena selama dalam perjalanan, O2 akan meresap ke dalam air permukaan. Panjangnya daerah perusakan ini
tergantung pada :
1. Sifat dan banyak pengotoran
a. Aliran sungai (cepat atau lambat) b. Suhu/temperatur
2. Kadar Oksigen yang terlarut
1. Mutu atau kualitas baku 2. Jumlah atau kuantitasnya 3. Kontinuitasnya
Dibandingkan dengan sumber air lain, air permukaan merupakan sumber air yang paling tercemar akibat kegiatan manusia, fauna, flora, dan zat-zat lainnya. Sumber-sumber air permukaan antara lain, sungai, selokan, rawa, parit, bendungan, danau, laut, dan air terjun. Air permukaan meliputi air sungai dan air rawa/danau. Air permukaan tersebut dijelaskan sebagai berikut :
1. Air Sungai
Pada umumnya, air sungai mempunyai derajat pengotoran yang tinggi sekali sehingga dibutuhkan tingkat pengolahan sebelum digunakan. Debit yang tersedia untuk memenuhi kebutuhan akan air minum pada umumnya dapat mencukupi (Sutrisno, 2006).
2. Air Rawa / Danau
Adanya zat-zat organis yang telah membusuk membuat kebanyakan air rawa berwarna misalnya asam humus yang larut dalam air yang menyebabkan warna kuning. Dengan adanya pembusukan kadar zat organis tinggi, maka umumnya kadar Fe dan Mn akan tinggi pula dan dalam keadaan kelarutan O2 kurang sekali. Apabila kandungan O2
kurang sekali (anaerob), maka unsur-unsur Fe dan Mn ini akan larut. Pada permukaan air akan tumbuh alga (lumut) dikarenakan adanya sinar matahari dan O2. Jadi untuk pengambilan air, sebaiknya pada
16
Fe dan Mn tidak terbawa, demikian pula dengan lumut yang ada pada permukaan rawa/telaga (Sutrisno, 2006).
2.3.4 Air Tanah
Air tanah (ground water) berasal dari air hujan yang jatuh ke permukaaan bumi yang kemudian mengalami perkolasi atau penyerapan ke dalam tanah dan mengalami proses filtrasi secara alamiah. Air tanah memiliki beberapa kelebihan dibanding sumber lain. Pertama, air tanah biasanya bebas dari kuman penyakit dan tidak perlu mengalami proses purifikasi atau penjernihan. Persediaan air tanah juga cukup tersedia sepanjang tahun saat musim kemarau sekalipun. Sementara itu, air tanah juga memiliki beberapa kerugian dan kelemahan dibanding sumber air lainnya. Air tanah mengandung zat-zat mineral dalam konsentrasi yang tinggi. Konsentrasi yang tinggi dari zat-zat mineral seperti magnesium, kalsium, dan logam berat seperti besi yang menyebabkan kesadahan air. Selain itu, untuk mengisap dan mengalirkan air ke atas permukaan, diperlukan pompa (Chandra, 2006).
Menurut Effendi tahun 2003, karakteristik perbedaan air tanah dan air permukaan adalah pergerakan yang sangat lambat dan waktu tinggal (residence time). Daerah di bawah tanah yang terisi air disebut daerah saturasi (zona
saturation). Pada daerah saturasi, setiap pori tanah dan batuan terisi air yang
Permukaan Tanah Daerah Unsaturated
(tak jenuh) Water table
Air tanah/Groundwater (Daerah saturasi) Lapisan tanah bagian bawah
Gambar 2.2 Penampang melintang tanah dan posisi air tanah (groundwater) di dalam tanah (modifikasi Miller, 1992)
2.3.4.1 Kedudukan air tanah
Menurut Sutrisno (2004), air tanah dapat dibedakan menjadi 3 yaitu: 1. Air Tanah Dangkal
Air tanah dangkal terdapat pada lapisan dengan kedalaman 15 meter. Air tanah dangkal terjadi karena daya proses peresapan air dari permukaan tanah. Lumpur akan tertahan demikian pula dengan sebagian bakteri sehingga air tanah akan jernih tetapi lebih banyak mengandung zat kimia (garam-garam yang terlarut) karena melalui lapisan tanah yang mempunyai unsur-unsur kimia tertentu untuk masing-masing lapisan tanah. Lapisan tanah di sini berfungsi sebagai saringan. Disamping penyaringan, pengotoran juga masih terus berlangsung, terutama pada muka air yang dekat dengan muka tanah, setelah menemui lapisan rapat air, air yang akan terkumpul merupakan air tanah dangkal dimana air tanah ini dimanfaatkan untuk sumber air minum melalui sumur-sumur dangkal.
18
kegiatan masak-cuci-kakus (MCK). Keadaan ini dapat menjadi sumber pencemaran air sehingga persayaratan sanitasi yang ada perlu diperhatikan.
Hal-hal yang harus diketahui dalam pembuatan sumur dangkal ini adalah: 1. Sumur harus diberi tembok rapat air 3 meter dari muka tanah, agar
pengotoran oleh air permukaan dapat dihindarkan.
2. Sekeliling sumur harus diberi lantai rapat air selebar 1-1,5 m untuk mencegah terjadinya pengotoran dari luar.
3. Pada lantai harus diberi saluran pembuangan air kotor, agar air kotor dapat tersalurkan dan tidak mengotori sumur.
4. Pengambilan air sebaliknya dengan pipa kemudian air dipompa keluar. 5. Pada bibir sumur hendaknya diberi tembok pengaman setinggi 1 m.
Air tanah dangkal sebagai air minum bila ditinjau dari segi kualitas sedikit kurang baik. Kuantitas kurang cukup dan tergantung pada musim.
2. Air Tanah Dalam
ini disebut dengan sumur artesis. Jika air tidak keluar dengan sendirinya, maka digunakan pompa untuk membantu pengeluaran air tanah dalam ini.
Pada umumnya, kualitas dari air tanah dalam lebih baik dari air dangkal karena penyaringannya lebih sempurna dan bebas dari bakteri. Susunan unsur-unsur kimia tergantung pada lapisan tanah yang dilalui. Kualitas pada air tanah secara umum mencukupi (tergantung pada lapisan keadaan tanah) dan sedikit pengaruh oleh perubahan musim.
3. Mata Air
Mata air adalah 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 tanah dalam. Mata air biasanya mempunyai kualitas yang baik jika air itu berasal dari suatu akuifer dan bukannya rembesan air sungai yang baru menempuh jarak pendek. Oleh sebab itu, penting sekali untuk memelihara atau mempertahankan kualitas air yang baik ini dengan cara melindungi mata air dan sekelilingnya dari kontaminasi kotoran manusia dan binatang.
Berdasarkan keluarnya (munculnya permukaan tanah) terbagi atas rembesan, dimana air keluar dari lereng-lereng dan umbul dimana air keluar ke permukaan pada suatu dataran. Berdasarkan keluarnya mata air dapat dibedakan atas :
20
b. Umbul, yaitu mata air dimana airnya keluar ke permukaan pada suatu dataran.
2.3.4.2 Kualitas Fisik Air Tanah
Kualitas fisik air tanah akibat penyaringan secara alamiah akan tergantung pada:
a. Porositas tanah, yaitu semakin besar porositas tanah semakin besar kemampuan lapisan tanah untuk menyimpan air dan semakin besar pori-pori tanah semakin mudah dilalui air tanah.
b. Permeabilitas tanah, semakin besar permeabilitas tanah semakin mudah lapisan tanah itu dilalui air tanah, sehingga bahan-bahan kimia yang terlarut ataupun tersuspensi dalam air tanah lolos melalui pori-pori tanah.
c. Jenis batuan dalam tanah, karena batuan tersebut dapat mengandung berbagai bahan kimia, diantaranya ada yang mudah larut dalam air. Larutan zat kimia tersebut dalam air tanah dapat memengaruhi kualitas air tanah. Misalnya lapisan tanah yang mengandung zat besi yang berlebihan sehingga air tanah dapat berbau, berwarna dan berasa (Sutrisno T, 2006).
2.3.4.3 Kualitas Kimia Air Tanah
mengandung Ca(HCO3)2 dan Mg(HCO3)2. Jika melalui batuan granit maka air itu
lunak dan agresif karena mengandung gas CO2dan Mn(HCO)3(Sutrisno, 2006).
2.4 Pengertian Sumur
Sumur merupakan bentuk upaya manusia untuk mendapatkan air bersih dengan cara menyadap air tanah melalui lubang yang digali vertikal dari permukaan hingga mencapai lapisan air tanah/akuifer. Air sumur merupakan air tanah yang disadap melalui lubang yang digali vertikal dari permukaan hingga mencapai lapisan air tanah/akuifer (Kusnaedi, 2000).
Sumur resapan merupakan sumur atau lubang pada permukaan tanah yang dibuat untuk menampung air hujan agar dapat meresap ke dalam tanah. Sumur resapan merupakan kebalikan dari sumur air minum. Sumur resapan merupakan lubang untuk memasukkan air ke dalam tanah sedangkan sumur air minum berfungsi untuk menaikkan air tanah ke permukaan (Kusnaedi, 2000).
2.4.1 Pengertian Sumur Gali
22
1. Lokasi
Langkah pertama adalah menentukan tempat yang tepat untuk membangun sumur. Sumur harus berjarak minimal 15 meter dan terletak lebih tinggi dari sumber pencemaran seperti kakus, kandang ternak, tempat sampah, dan sebagainya.
2. Dinding sumur
Dinding sumur harus dilapisi dengan batu yang disemen. Pelapisan dinding tersebut paling tidak sedalam 6 meter dari permukaan tanah. 3. Dinding parapet
Dinding parapet merupakan dinding yang membatasi mulut sumur dan harus dibuat setinggi 70-75 cm dari permukaan tanah. Dinding ini merupakan satu kesatuan dengan dinding sumur.
4. Lantai kaki lima
Lantai kaki lima harus terbuat dari semen dan lebarnya lebih kurang 1 meter ke seluruh jurusan melingkar sumur dengan kemiringan sekitar 10 derajat ke arah tempat pembuangan air (drainase).
5. Drainase
Drainase atau saluran pembuangan air harus dibuat menyambung dengan parit agar tidak terjadi genangan air di sekitar sumur.
6. Tutup sumur
