ANALISIS KANDUNGAN KADMIUM (Cd) PADA AIR SUMUR DI SEKITAR PERSAWAHAN DI DESA SISORDAK KECAMATAN PARMONANGAN KABUPATEN TAPANULI UTARA SKRIPSI

(1)

ANALISIS KANDUNGAN KADMIUM (Cd) PADA AIR SUMUR DI SEKITAR PERSAWAHAN DI DESA SISORDAK

KECAMATAN PARMONANGAN KABUPATEN TAPANULI UTARA

SKRIPSI

Oleh

NIDIA OKTOVIANI BR. SILITONGA NIM. 151000267

PROGRAM STUDI S1 KESEHATAN MASYARAKAT FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2020

Universitas Sumatera Utara

(2)

ANALISIS KANDUNGAN KADMIUM (Cd) PADA AIR SUMUR DI SEKITAR PERSAWAHAN DI DESA SISORDAK

KECAMATAN PARMONANGAN KABUPATEN TAPANULI UTARA

SKRIPSI

Diajukan sebagai Salah Satu Syarat

untuk Memperoleh Gelar Sarjana Kesehatan Masyarakat pada Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara

Oleh

NIDIA OKTOVIANI BR. SILITONGA NIM. 151000267

PROGRAM STUDI S1 KESEHATAN MASYARAKAT FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2020

(3)

i

Judul Skripsi : Analisis Kandungan Kadmium (Cd) pada Air Sumur di Sekitar Persawahan di Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara

Nama Mahasiswa : Nidia Oktoviani br. Silitonga Nomor Induk Mahasiswa : 151000267

Departemen : Kesehatan Lingkungan

Menyetujui Pembimbing:

(Dr. dr. Taufik Ashar, M.K.M.) NIP.197803312003121001

Dekan

(Prof. Dr. Dra. Ida Yustina, M.Si.) NIP. 196803201993082001

Tanggal Lulus : 28 Oktober 2019

(4)

ii Telah diuji dan dipertahankan

Pada tanggal : 28 Oktober 2019

TIM PENGUJI SKRIPSI

Ketua : Dr. dr. Taufik Ashar, M.K.M.

Anggota : 1. Dra. Nurmaini, M.K.M., Ph.D.

2. Dr. Sri Malem Indirawati, S.K.M., M.Si.

(5)

iii

Pernyataan Keaslian Skripsi

Saya menyatakan dengan ini bahwa skripsi saya yang berjudul “Analisis Kandungan Kadmium (Cd) pada Air Sumur di Sekitar Persawahan di Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara” beserta seluruh isinya adalah benar karya saya sendiri dan saya tidak melakukan penjiplakan atau pengutipan dengan cara-cara yang tidak sesuai dengan etika keilmuan yang berlaku dalam masyarakat keilmuan kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebut dalam daftar pustaka. Atas pernyataan ini, saya siap menanggung risiko atau sanksi yang dijatuhkan kepada saya apabila kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini.

Medan, Oktober 2019

Nidia Oktoviani br. Silitonga

(6)

iv Abstrak

Kadmium (Cd) adalah logam berat yang bersifat toksik terhadap manusia yang berpengaruh pada sistem kerja dan kerusakan ginjal. Keberadaan kadmium yang terdapat di alam terbilang relatif kecil. Akan tetapi aktivitas industri, penggunaan pupuk yang berlebihan pada lahan pertanian serta kontaminasi abu vulkanik dari gunung merapi dapat meningkatkan pencemaran kadmium pada lingkungan.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui konsentrasi kadmium pada air sumur milik masyarakat yang berada di sekitar persawahan di Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara. Desain penelitian ini menggunakan metode survei deskriptif yang bertujuan untuk menggambarkan kandungan kadmium pada air sumur di sekitar persawahan secara kualitatif dan kuantitatif dengan pemeriksaan laboratorium berdasarkan Permenkes RI No. 32 Tahun 2017 sebagai baku mutu kandungan maksimal kadmium dalam air bersih dan Permenkes No. 492 Tahun 2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. Sampel dipilih secara purposive sampling yaitu sebanyak 30 sumur. Hasil penelitian menunjukkan bahwa seluruh sumur mengandung kadmium. sebanyak 12 (40%) sampel air sumur telah melebihi nilai baku mutu air bersih dan 28 (93,3 %) sampel air sumur telah melebihi nilai baku mutu air minum. Kadar kadmium terendah terdapat pada sumur 17 yaitu 0,0028 mg/l dan kandungan tertinggi terdapat pada sumur 4 yaitu 0,0069 mg/l. Peneliti mengasumsikan bahwa tingginya kadar kadmium pada air sumur masyarakat di Desa Sisordak dipengaruhi oleh penggunaan dosis pupuk yang tinggi sehingga sumur memperoleh limpasan beban pencemaran cukup tinggi yang berasal dari sisa-sisa pupuk fosfat yang terakumulasi di tanah serta jarak sumur yang terlalu dekat dengan sawah semakin mempermudah bahan pencemar masuk ke dalam sumur.

Petani di Desa Sisordak disarankan agar menggunakan pupuk sesuai dengan dosis untuk memperkecil terjadinya pencemaran. Masyarakat Desa Sisordak yang bertempat tinggal di sekitar persawahan disarankan untuk tidak menggunakan air sumur sebagai sumber air minum.

Kata kunci: Kadmium (Cd), Air sumur, Persawahan

(7)

v Abstract

Cadmium is a heavy metal that is toxic to humans that affect the work system and kidney damage. The existence of cadmium found in nature is relatively small.

However, industrial activity, excessive use of fertilizers on agricultural land and volcanic ash contamination of fire mount can increase cadmium pollution in the environment. This research aims to determine the concentration of cadmium from the wells water that are located around the rice fields in the Sisordak Village, Parmonangan District, North Tapanuli regency. The design of this research uses adescriptive survey method that aims to describe the content of cadmium in the wells water around the rice fields qualitatavely and quantitavely by laboratory examination based on Permenkes RI No 32 Tahun 2017 as the standard quality of the maximum content of cadmium in hygiene sanitation water and Permenkes No.

492 Tahun 2010 on the drinking water quality requirement. Sample is selected purposive sampling, as many as 30 wells. The results showed the whole well contained cadmium. As much as 12 (40%) wells water samples have exceeded the standard value of clean water quality and as many as 28 samples (93,3%) the wells water samples exceeded the quality of the raw drinking water. The lowest cadmium rate in the well is 0,00028 mg/l and the highest content is 0,0069 mg/l.

Researchers assume that high levels of cadmium in the wells water society in sisordak’s influenced by the use of high doses of fertilizer so that the wells obtain a high enough pollution loads that are derived from the remnants of phosphate fertilizer that accumulates on the ground as the well distance that is too close to the rice fields increasingly facilitates pollutants into the well. Farmers is sisordak are advised to use fertilizer in accordance with the dose to minimize the occurence of pollution. The public is advised not to use wells water as a source of drinking water.

Keywords: Cadmium (Cd), Well water, Rice fields

(8)

vi

Kata Pengantar

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan limpahan berkat dan anugerah-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi yang berjudul “Analisis Kandungan Kadmium (Cd) pada Air Sumur di Sekitar Persawahan di Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara” ini dengan baik. Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan pendidikan program studi Strata 1 di Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara.

Penulis juga tidak dapat terlepas dari dukungan serta bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan yang tulus kepada:

1. Prof. Dr. Runtung Sitepu, S.H., M.Hum., selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.

2. Prof. Dr. Dra. Ida Yustina, M.Si., selaku Dekan Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara.

3. Dr. dr. Taufik Ashar, M.K.M., selaku Ketua Departemen Kesehatan Lingkungan Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara sekaligus Dosen Pembimbing yang telah meluangkan waktu dan dengan sabar memberikan bimbingan, arahan dan masukan kepada penulis dalam penyempurnaan skripsi ini.

4. Dra. Nurmaini, M.K.M., Ph.D., selaku Dosen Penguji I yang telah memberikan arahan, saran dan masukan dalam penyelesaian skripsi ini.

5. Dr. Sri Malem Indirawati, S.K.M., M.Si., selaku Dosen Penguji II yang telah memberikan arahan, saran dan masukan dalam penyelesaian skripsi ini.

(9)

vii

6. Drs. Jemadi, M.Kes., selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah membimbing penulis selama menjalani pendidikan di Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara.

7. Seluruh Dosen dan Staf di FKM USU yang telah memberikan ilmu kepada penulis serta membantu setiap proses pengurusan administrasi selama mengikuti pendidikan di FKM USU.

8. Kedua orang tua yang penulis cintai dan sayangi, Reston Silitonga dan Selma Purba yang senantiasa memberikan cinta dan kasih sayang serta dukungan dan doa yang tiada henti-hentinya kepada penulis.

9. Seluruh pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungannya kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini, yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih belum sempurna serta masih memiliki banyak kekurangan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi penyempurnaan skripsi ini.

Demikian yang dapat penulis sampaikan, semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak yang membaca.

Medan, Oktober 2019

(10)

viii Daftar Isi

Halaman

Halaman Persetujuan i

Halaman Penetapan Tim Penguji ii

Halaman Pernyataan Keaslian Skripsi iii

Abstrak iv

Abstract v

Kata Pengantar vi

Daftar Isi viii

Daftar Tabel xi

Daftar Gambar xii

Daftar Lampiran xiii

Daftar Istilah xiv

Riwayat Hidup xv

Pendahuluan 1

Latar Belakang 1

Perumusan Masalah 4

Tujuan Penelitian 5

Tujuan umum 5

Tujuan khusus 5

Manfaat Penelitian 6

Tinjauan Pustaka 7

Air 7

Pengertian air 7

Penggolongan air 8

Sumber air 8

Syarat air bersih 10

Syarat air minum 11

Pencemaran air 11

Persawahan 13

Pengertian sawah 13

Sistem pengairan sawah 13

Budidaya tanaman padi 14

Pupuk 16

Pengertian pupuk 16

Pupuk organik 17

Pupuk anorganik 17

Pupuk fosfat 17

Kadmium (Cd) 18

Pengertian kadmium (Cd) 18

Sumber kadmium (Cd) 19

Karakteristik kadmium (Cd) 19

Kegunaan kadmium (Cd) 20

(11)

ix

Kadmium (Cd) dalam pupuk fosfat 20

Kadmium (Cd) dalam tubuh 21

Efek kadmium (Cd) terhadap kesehatan manusia 22

Landasan Teori 24

Kerangka Konsep 25

Metode Penelitian 26

Jenis Penelitian 26

Lokasi dan Waktu Penelitian 26

Populasi dan Sampel 27

Variabel dan Definisi Operasional 27

Metode Pengumpulan Data 28

Metode Pengukuran 30

Metode Analisis Data 31

Hasil Penelitian 34

Gambaran Umum Lokasi Penelitian 34

Data topografi dan geografi 34

Data demografi 35

Kondisi sosial dan sarana prasarana 35

Data kesehatan 35

Sumber air bersih 35

Kegiatan persawahan 36

Hasil Penelitian 36

Kandungan kadmium (Cd) dalam air sumur berdasarkan jarak sumur dari persawahan 38

Kandungan kadmium (Cd) dalam air sumur berdasarkan dosis pupuk 39

Kandungan kadmium (Cd) dalam air sumur berdasarkan kedalaman sumur 40

Kandungan kadmium (Cd) dalam air sumur berdasarkan jenis pupuk fosfat yang digunakan 41

Uji korelasi kadar kadmium (Cd) dalam air sumur dengan jarak sumur dari sawah, dosis pupuk, kedalaman sumur dan jenis pupuk yang digunakan 43

Pembahasan 44

Korelasi Kandungan Kadmium (Cd) dalam Air Sumur dengan Jarak Sumur dari Persawahan 46

Korelasi Kandungan Kadmium (Cd) dalam Air Sumur dengan Dosis Pupuk 47

Korelasi Kandungan Kadmium (Cd) dalam Air Sumur dengan Kedalaman Sumur 49

Korelasi Kandungan Kadmium (Cd) dalam Air Sumur dengan Jenis Pupuk yang Digunakan 50

Hasil Lembar Observasi Keluhan Kesehatan Masyarakat Pengguna Air Sumur Sekitar Persawahan 51

Keterbatasan Penelitian 52

(12)

x

Kesimpulan dan Saran 54

Kesimpulan 54

Saran 56

Daftar Pustaka 58

Lampiran 62

(13)

xi Daftar Tabel

No Judul Halaman

1 10 Penyakit Terbesar di Desa Sisordak Kecamatan

Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara Tahun 2019 35 2 Kandungan Kadmium (Cd) dalam Air Sumur Sekitar

Persawahan di Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara

37 3 Distribusi Frekuensi Kadar Kadmium (Cd) dalam Air Sumur

Berdasarkan Jarak Sumur dari Persawahan 39

4 Distribusi Frekuensi Kadar Kadmium (Cd) dalam Air Sumur

Berdasarkan Dosis Pupuk yang Digunakan 40

Berdasarkan Kedalaman Sumur 41

Berdasarkan Jenis Pupuk yang Digunakan 42

7 Uji Korelasi Kandungan Kadmium (Cd) dalam Air Sumur dengan Jarak Sumur dari Sawah, Dosis Pupuk, Kedalaman

Sumur dan Jenis Pupuk yang Digunakan 43

(14)

xii

Daftar Gambar

No Judul Halaman

1 Kerangka konsep 25

(15)

xiii

Daftar Lampiran

Lampiran Judul Halaman

1 Kuesioner Penelitian 62

2 Surat Permohonan Izin Penelitian 65

3 Surat Izin Pemakaian Fasilitas Laboratorium 66

4 Tabel Permenkes No. 493 Tahun 2010 67

5 Tabel Permenkes No. 32 Tahun 2017 71

6 Data Kalibrasi Alat SSA 73

7 Dokumentasi Penelitian 74

(16)

xiv Daftar Istilah

NTU Nephelometrik Turbidity Units SSA Spektrofotometri Serapan Atom TCU True Colour Units

TPA Tempat Pembuangan Akhir HST Hari Setelah Tanam

PLTN Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir

(17)

xv

Riwayat Hidup

Penulis bernama Nidia Oktoviani br. Silitonga berumur 22 tahun, dilahirkan di Medan pada tanggal 28 Oktober 1997. Penulis beragama Kristen Protestan, anak keempat dari empat bersaudara dari pasangan Reston Silitonga dan Selma Purba.

Pendidikan formal dimulai dari pendidikan sekolah dasar di SD Negeri 067241 Medan Tahun 2004-2009, sekolah menengah pertama di SMP Swasta Parulian 2 Medan Tahun 2009-2012, sekolah menengah atas di SMA Swasta Parulian 1 Medan Tahun 2012-2015, selanjutnya penulis melanjutkan pendidikan di Program Studi S1 Kesehatan Masyarakat pada Tahun 2015 di Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara.

Medan, Oktober 2019

(18)

1

Pendahuluan

Latar Belakang

Kadmium (Cd) merupakan unsur toksik yang terdapat di lingkungan.

Jumlah logam kadmium yang terdapat di alam terbilang relatif kecil, akan tetapi proses dari pembuangan limbah industri, pertambangan serta aktivitas pemupukan yang berlebihan dapat meningkatkan jumlah kadmium pada lingkungan.

Pemupukan yang berlebihan dengan super-fosfat akan mengakibatkan tingginya kandungan kadmium dalam tanah serta pada produk hasil pertanian. Di sisi lain, kandungan kadmium dalam tanah juga dapat meningkat karena suatu proses alamiah seperti akibat dari peristiwa bencana alam seperti gunung meletus (Darmono, 2006).

Apabila kandungan kadmium pada tanah dalam konsentrasi yang tinggi, maka hal itu juga dapat memberikan dampak pada sumber air tanah. Kadmium yang terakumulasi didalam tanah akan terbawa oleh air hujan melalui siklus hidrologi hingga bermuara di sumber air tanah, sehingga terjadilah pencemaran air tanah oleh kadmium (Citra, 2017).

Schipper et al (2011) dalam penelitiannya mengatakan bahwa peningkatan penggunaan pestisida dan pupuk fosfat secara berlebihan dan terus menerus dalam kurun waktu yang lama menyebabkan konsentrasi kadmium dalam tanah meningkat. Dalam penelitian Irsan (2014) juga dijelaskan bahwa aktivitas pertanian memberikan kontribusi terhadap pencemaran kadmium pada air tanah.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa adanya hubungan yang signifikan antara jarak persawahan dengan keberadaan air sumur. Kadar kadmium cenderung meningkat pada sumur yang berjarak <10 meter dari persawahan.

(19)

Mengingat bahwa air merupakan kebutuhan dasar manusia, maka sumber air haruslah terbebas dari polutan-polutan yang dapat menimbulkan risiko pada kesehatan manusia khususnya logam berat seperti kadmium. Risiko kesehatan yang paling utama yang dapat terjadi akibat dari polutan kadmium adalah terganggunya fungsi ginjal yang dapat mengakibatkan gejala glikosuria, proteinuria, aciduria dan hiperkalsiuria (Darmono, 2001).

Ashar et al (2016) melakukan penelitian terhadap korelasi antara konsentrasi kadmium dalam air dengan urin dan B2MG urin sebagai penanda disfungsi tubulus ginjal. Penelitian ini melibatkan 80 responden berusia 18-78 tahun yang telah menetap setidaknya 7 tahun di daerah tempat pembuangan (TPA) dan aktif menggunakan air sumur di lokasi penelitian sebagai sumber utama air untuk keperluan minum dan memasak. Hasil dari penelitian ini menyebutkan bahwa paparan kadmium dari air di sekitar TPA memiliki biomarker korelasi yang signifikan, dimana terdapat 14 sampel urin memiliki kadar kadmium yang tinggi di atas batas normal dan 40 sampel urin memiliki kadar B2MG urin yang tinggi.

Kadar kadmium (Cd) dari sumur juga memiliki korelasi yang signifikan dengan kerusakan ginjal.

Selain gangguan pada fungsi ginjal, kadmium juga memberikan dampak negatif yang lain pada kesehatan manusia. Kasus keracunan kadmium juga pernah tercatat sebagai salah satu penyakit polutan terbesar di Jepang yang dikenal dengan penyakit itai-itai disease pada sekelompok masyarakat sepanjang Sungai Jinzu di Toyama Jepang yang terjadi mulai tahun 1912. Keberadaan kadmium di Toyama bersumber dari tanah pertanian dimana masyarakat setempat menanam padi. Kadmium ini dicemarkan ke sungai oleh pertambangan seng dan timah

(20)

3

hitam yang kemudian terbawa aliran air selama bertahun-tahun hingga sampai ke daerah pertanian tersebut. Penyakit itai-itai ini ditandai dengan keadaan pelunakan tulang yang menyebabkan tulang menjadi rapuh dan otot mengalami kontraksi karena kehilangan sejumlah kalsium, serta menderita kelainan ginjal (Soemirat 2005).

Karena keberadaan kadmium dapat mengancam kesehatan manusia, maka perlu ditetapkan nilai ambang batas kadar kadmium yang diperbolehkan terdapat dalam lingkungan. Berdasarkan Permenkes No.32 Tahun 2017 tentang Standar Baku Mutu Kesehatan Lingkungan dan Persyaratan Kesehatan Air Untuk Keperluan Higiene Sanitasi, Kolam Renang, Solus Per Aqua dan Pemandian Umum ditetapkan bahwa nilai maksimum kandungan kadmium pada air untuk keperluan higiene sanitasi adalah sebesar 0,005 mg/l. Kadar maksimum kadmium pada air tanah juga diatur dalam Permenkes No. 492 Tahun 2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum yaitu sebesar 0,003 mg/l.

Desa Sisordak merupakan salah satu desa yang berada di Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara yang memiliki luas wilayah ±12.450 Ha dengan jumlah penduduk sebanyak 700 Jiwa dan jumlah kepala keluarga sebanyak 126 KK. Mata pencaharian mayoritas penduduknya adalah bertani.

Untuk meningkatkan kualitas pertaniannya, masyarakat menggunakan pupuk organik dan pupuk anorganik. Ditinjau dari sistem pengairannya, sebagian besar persawahan Desa Sisordak merupakan sawah tadah hujan. Hal yang menjadi perhatian adalah keberadaan tempat tinggal masyarakat yang tidak jauh dari areal persawahan miliknya. Keberadaan sumber air (sumur) yang digunakan masyarakat yang berada tidak jauh dari persawahan dikhawatirkan telah tercemar

(21)

bahan kimia logam berat kadmium sebagai akibat dari penggunaan pupuk. Selain dicurigai berasal dari pestisida dan pupuk jenis fosfat, keberadaan kadmium juga dapat terbentuk secara alami berdasarkan jenis lapisan tanah atau dari proses pelapukan yang juga dapat memberikan kontribusi keberadaan kadmium (Darmono, 2006).

Berdasarkan survei pendahuluan yang dilakukan di Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara dengan melakukan pengambilan sebanyak 3 sampel air sumur untuk melakukan uji kandungan kadmium (Cd) di laboratorium, diperoleh hasil bahwa sampel air tersebut mengandung kadmium (Cd) yaitu sebesar 0,0062 mg/l, 0,0059 mg/l pada air sumur yang berjarak <10 m dari sawah dan 0,0041 mg/l pada air sumur yang berjarak >10 m dari sawah. Dari ketiga data tersebut diketahui bahwa hanya 1 sumur yang masih memenuhi standar baku mutu untuk keperluan higiene sanitasi berdasarkan Permenkes No.32 Tahun 2017 yaitu sebesar 0,005 mg/l. Namun ketiganya tidak memenuhi syarat kualitas air minum berdasarkan Permenkes No.

492 Tahun 2010 yaitu sebesar 0,003 mg/l. Berdasarkan data tersebut peneliti ingin melakukan penelitian kandungan kadmium (Cd) serta menganalisa tingkat pencemaran kadmium (Cd) pada air sumur disekitar persawahan di Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara.

Perumusan Masalah

Berdasarkan hasil survei pendahuluan yang dilakukan di Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara, ditemukan bahwa adanya kandungan kadmium (Cd) pada air sumur masyarakat. Oleh sebab itu, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pencemaran kadmium (Cd) pada air

(22)

5

sumur di sekitar persawahan di Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara.

Tujuan Penelitian

Tujuan umum. Tujuan umum dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui kandungan kadmium (Cd) pada air sumur di sekitar persawahan di Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara.

Tujuan khusus. Adapun tujuan khusus dilakukannya penelitian ini antara lain sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui kadar kadmium (Cd) yang terkandung pada air sumur di Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara berdasarkan jarak sumur dari persawahan.

2. Untuk mengetahui kadar kadmium (Cd) yang terkandung pada air sumur di Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara berdasarkan kedalaman sumur.

3. Untuk mengetahui kadar kadmium (Cd) yang terkandung pada air sumur di Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara berdasarkan jenis dan dosis pupuk yang digunakan pada lahan pertanian.

4. Untuk mengetahui kadar kadmium (Cd) yang terkandung pada air sumur yang digunakan masyarakat di Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara memenuhi syarat atau tidak sebagai air untuk keperluan higiene sanitasi.

5. Untuk mengetahui kadar kadmium (Cd) yang terkandung pada air sumur yang digunakan masyarakat di Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara memenuhi syarat atau tidak sebagai kualitas air minum.

(23)

Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dilakukannya penelitian ini adalah:

1. Sebagai informasi kepada masyarakat di Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara mengenai kualitas air sumur yang digunakan sebagai sumber air bersih maupun air minum dari segi parameter kimia yaitu kandungan kadmium (Cd).

2. Sebagai informasi kepada masyarakat di Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara mengenai kontaminan kadmium (Cd) apabila dalam konsentrasi yang berlebihan dalam air berpotensi menyebabkan efek negatif pada kesehatan masyarakat terkhusus organ ginjal.

3. Sebagai masukan dan bahan pertimbangan bagi para petani untuk memilih pupuk organik dalam bercocok tanam.

4. Sebagai masukan dan bahan pertimbangan bagi para petani dalam menentukan dosis pupuk saat bercocok tanam.

5. Memberikan informasi kepada Pemerintah Kabupaten Tapanuli Utara mengenai distribusi air sumur yang terkontaminasi kadmium (Cd) dalam konsentrasi yang telah melebihi baku mutu.

6. Untuk menambah pengetahuan, pengalaman dan wawasan tentang pencemaran air oleh kadmium (Cd) bagi penulis dan pembaca.

(24)

7

Tinjauan Pustaka

Air

Pengertian air. Air merupakan senyawa kimia yang terdiri dari atom H dan O dimana setiap molekul air tersusun atas satu atom oksigen dan dua atom hidrogen yang dihubungkan oleh ikatan kovalen. Air sangat penting bagi kelangsungan hidup manusia dan makhluk hidup lainnya. Oleh sebab itu, dalam memenuhi kebutuhannya akan air manusia mengusahakan berbagai macam cara untuk dapat mengakses air dengan mudah.

Berdasarkan Peraturan Menteri Pekerjaan Umum No. 14/PRT/M/2010 tentang Standar Pelayanan Minimal Bidang Pekerjaan Umum dan Penataan Ruang, disebutkan bahwa perlunya ketersediaan air minum yang aman baik melalui jaringan perpipaan dan bukan jaringan perpipaan terlindungi dengan kebutuhan pokok minimal 60 liter/orang/hari .

Keberadaan air untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari haruslah memenuhi syarat kesehatan baik dari segi kualitas maupun kuantitasnya. Kualitas air yang buruk disebabkan karena berbagai faktor antara lain keberadaan berbagai jenis bakteri pathogen dan kandungan kimia berbahaya yang dapat menyebabkan berbagai macam penyakit bahkan kematian pada manusia dan makhluk hidup lainnya. Kebutuhan akan air yang semakin tinggi menyebabkan semakin sulitnya ketersediaan air yang memenuhi syarat kesehatan. Pada daerah kering sebagian kebutuhan airnya berasal dari lautan, hal tersebut dikarenakan persediaan air tawar dunia yang semakin menipis dan berbanding terbalik dengan kebutuhan.

Meningkatnya kebutuhan akan air disebabkan oleh jumlah penduduk dunia yang

(25)

semakin bertambah serta peningkatan akan taraf hidup masyarakat (Achmad, 2004).

Penggolongan air. Berdasarkan Keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup No. KEP-02/MENKLH/I/1988 tentang Pedoman Penetapan Baku Mutu Lingkungan, ada empat golongan air menurut peruntukannya, yaitu:

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

2. Golongan B yaitu air yang dapat digunakan sebagai bahan baku air minum maupun keperluan rumah tangga.

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

4. Golongan D yaitu air yang dipergunakan untuk keperluan pertanian dan dapat dimanfaatkan untuk usaha perkotaan, industri dan listrik tenaga air (Effendi, 2003).

Sumber air. Suplai air di bumi berasal dari 5 bagian siklus hidrologi.

Sebagian besar air ditemukan dalam bentuk lautan dan samudera sedangkan bagian lainnya dalam bentuk uap air di atmosfer. Air dalam bentuk padat juga di temukan di bumi yang membentuk salju di daerah kutub utara dan selatan.

(Achmad, 2004).

Kualitas dan kuantitas air bermacam-macam berdasarkan sumbernya.

Kualitas sumber air juga berbeda-beda tergantung pada kondisi alam serta aktivitas manusia yang ada disekitarnya. Adapun sumber-sumber air di alam yaitu:

(26)

9

Air laut. Air laut pada umumnya bersifat asin. Sifat asin tersebut disebabkan oleh NaCl sebesar 3% yang terkandung dalam air laut. Dalam keadaan tersebut, air laut tidak memenuhi syarat untuk dijadikan sebagai sumber air minum (Sutrisno, 2004).

Air angkasa (air hujan). Air angkasa merupakan sumber air utama bumi yang berasal dari atmosfer, seperti hujan dan salju. Air angkasa tidak mengandung garam dan mineral, sehingga bersifat lunak atau tidak sadah (soft water). Dari segi kandungan bakteri air angkasa lebih bersih, akan tetapi kualitas air angkasa tergantung pada kualitas udara yang dilaluinya pada saat turun kembali ke permukaan bumi. Pencemaran air angkasa biasanya disebabkan oleh partikel debu dan gas seperti karbon dioksida, nitrogen dan amonia (Chandra, 2007).

Air permukaan. Air permukaan adalah semua air yang terdapat pada permukaan tanah meliputi badan-badan air seperti sungai, danau, telaga, waduk, dan empang yang sebagian besar berasal dari air hujan yang jatuh ke permukaan bumi.

Air permukaan biasanya mengandung bahan mineral yang rendah dikarenakan air permukaan berasal dari air hujan sehingga belum sampai melewati lapisan tanah yang berperan sebagai media terjadinya proses penambahan mineral. Air permukaan bersifat tidak sadah dan bebas dari rasa dan juga bau.

Air tanah. Air tanah merupakan air hujan yang jatuh ke permukaan tanah kemudian mengalami penyerapan (infiltrasi) secara alamiah ke dalam tanah. Air tanah sangat bermanfaat terlebih pada saat musim kemarau, karena persediaan airnya cukup tersedia sepanjang tahun sehingga dapat dikelola sebagai sumber air

(27)

seperti sumur. Air tanah biasanya terbebas dari polutan mikroba dan mengalami proses purifikasi secara alami. Pada proses perjalanannya melalui lapisan tanah membuat air tanah menjadi lebih baik dan lebih murni dibandingkan air permukaan. Pada proses perjalannya kebawah tanah juga mengakibatkan air tanah mengandung zat-zat mineral dalam konsentrasi yang tinggi sehingga dapat menyebabkan kesadahan air. Berdasarkan kedalamannya air tanah tebagi atas dua bagian, yaitu air tanah dangkal dan air tanah dalam (Chandra, 2007).

Syarat air bersih. Dalam Permenkes No.32 Tahun 2017 disebutkan bahwa air untuk keperluan higiene sanitasi harus terlindung dari sumber pencemaran. Agar layak digunakan sebagai sumber air bersih, air harus memenuhi indikator atau persyaratan sebagai berikut:

Persyaratan biologis. Air tidak boleh mengandung mikroorganisme yang akan menjadi infiltran tubuh manusia. Adapun mikroorganisme sebagai parameter biologi untuk keperluan higiene sanitasi adalah bakteri coliform dan E. coli.

Persyaratan fisik. Persyaratan fisik air bersih terdiri dari kondisi fisik air pada umumnya yang meliputi kekeruhan, warna, zat padat terlarut (TDS), suhu, rasa dan bau.

Persyaratan kimia. Persyaratan kimia sangat penting karena banyak sekali kasus kontaminan kandungan kimiawi air yang memberi dampak negatif pada kesehatan karena sifatnya yang toksik dan karsinogenik bagi tubuh. Adapun persyaratan parameter kimia pada air untuk keperluan higiene sanitasi meliputi 10 parameter wajib dan 10 parameter tambahan, salah satu parameter tersebut adalah kandungan logam berat seperti timbal dan kadmium.

(28)

11

Syarat air minum. Dalam Permenkes No 492 Tahun 2010 dikatakan bahwa air minum yang dikonsumsi masyarakat tidak boleh mengakibatkan ganguan kesehatan, oleh sebab itu perlu adanya ketetapan terkait syarat kesehatan kualitas pada air minum, adapun syarat air minum yaitu:

Parameter fisik. Kualitas fisik dapat diidentifikasi melalui kondisi fisik air tersebut. Kondisi fisik yang dimaksud meliputi tidak keruh (jernih), tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau serta memiliki suhu sejuk (tidak panas).

Parameter kimiawi. Air minum tidak boleh mengandung racun, zat-zat mineral atau zat-zat kimia tertentu dalam jumlah melampaui batas yang telah ditentukan.

Parameter mikrobiologi. Air untuk keperluan minum yang sehat harus bebas dari segala bakteri. Air minum tidak boleh mengandung bakteri coliform dan E. coli. Penentuan parameter bakteriologi dimaksudkan untuk mencegah adanya bakteri patogen pada air minum.

Parameter radioaktivitas. Efek yang ditimbulkan dari radioaktivitas adalah kerusakan pada sel-sel yang terpapar. Kerusakan tersebut berupa kematian dan perubahan komposisi genetik yang dapat mengakibatkan kanker dan mutasi.

Adapun yang termasuk kedalam parameter radioaktivitas antara lain sinar alpha dan beta.

Pencemaran air. Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, aktivitas manusia juga mengalami peningkatan. Peningkatan aktivitas tersebut tidak jarang mengakibatkan penurunan kualitas air. Apabila penurunan kualitas air semakin meningkat dan tidak segera diminimalkan akan mengakibatkan terjadinya pencemaran air. Menurut Mukono (2006), sumber- sumber pencemaran air yaitu:

(29)

Domestik (rumah tangga). Yaitu berasal dari pembuangan air kotor dari kamar mandi, kakus dan dapur.

Industri. Jenis polutan yang dihasilkan oleh industri sangat tergantung pada jenis industrinya sendiri, sehingga jenis polutan yang dapat mencemari air tergantung pada bahan baku, proses industri, bahan bakar dan sistem pengelolaan limbah cair yang digunakan dalam industri tersebut. Secara umum jenis polutan air yang dihasilkan industri dapat dikelompokkan sebagai berikut:

Fisik. Pasir atau lumpur yang tercampur dalam limbah air.

Kimia. Bahan pencemar yang berbahaya antara lain merkuri (Hg), Cadmium (Cd), Timbal (Pb), pestisida dan jenis logam berat lainnya.

Mikrobiologi. Berbagai macam bakteri, virus, parasit dan lainnya.

Misalnya yang berasal dari pabrik pengolahan hasil ternak, rumah potong dan tempat pemerahan susu sapi.

Radioaktif. Beberapa bahan radioaktif yang dihasilkan oleh PLTN dapat menimbulkan pencemaran air.

Pertanian dan perkebunan. Polutan air dari pertanian/perkebunan dapat berupa:

Zat kimia. Zat kimia pada pertanian dan perkebunan pada umumnya berasal dari penggunaan pupuk dan pestisida.

Mikrobiologi. Berbagai macam virus, bakteri, parasit yang berasal dari kotoran ternak dan cacing tambang di lokasi perkebunan.

Zat radioaktif. Berasal dari penggunaan zat radioaktif yang digunakan dalam proses pematangan buah, mendapatkan bibit unggul dan mempercepat pertumbuhan tanaman.

(30)

13

Persawahan

Pengertian sawah. Sawah adalah tanah yang digarap dan diairi untuk tempat dilakukannya usaha pertanian seperti padi, palawija maupun tanaman budidaya lainnya. Secara fisik sawah berpermukaan rata dan memiliki batas batas atau pematang. Pada lahan yang berkemiringan tinggi, sawah dicetak berteras atau lebih dikenal dengan istilah terasiring atau sengkedan untuk menghindari erosi dan menahan air.

Sistem pengairan sawah. Padi memerlukan air dalam pertumbuhannya.

Untuk itu perlu adanya sistem pengairan sawah. Untuk mengairi sawah biasanya digunakan sistem irigasi dari mata air, sungai maupun air hujan.

Irigasi. Irigasi merupakan kegiatan atau usaha untuk mendapatkan air guna menunjang kegiatan pertanian seperti sawah, ladang dan perkebunan. Usaha tersebut menyangkut pembuatan sarana dan prasarana irigasi yaitu berupa bangunan dan jaringan saluran untuk membawa dan membagi air secara teratur kepetak irigasi yang selanjutnya digunakan untuk kebutuhan tanaman itu sendiri (Effendi & Donald, 2007).

Berdasarkan cara pengaturan, pengukuran aliran air dan kelengkapan fasilitasnya, jaringan irigasi dibedakan kedalam tiga jenis, yaitu:

1. Irigasi teknis 2. Irigasi semi teknis 3. Irigasi non teknis

Perbedaan ketiga jenis irigasi tersebut adalah berdasarkan bangunan utama, kemampuan dalam mengatur dan mengukur debit, bentuk jaringan saluran,

(31)

pengembangan petak tersier, efisiensi secara keseluruhan dan ukuran (Dept. Pek.

Umum, 2005).

Sawah tadah hujan. Sawah tadah hujan merupakan sawah yang pengairannya bergantung pada musim hujan. Setiap tahunnya petani dapat memanen 1-2 kali. Biasanya petani menyelingi penanaman padi dengan tanaman palawija dan lainnya.

Budidaya tanaman padi. Teknik bercocok tanam akan memberi pengaruh yang besar bagi pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman. Seperti tanaman lainnya, tanaman padi juga memerlukan teknik bercocok tanam dan pemeliharaan yang tepat agar dapat menghasilkan biji padi yang maksimal (Yandianto, 2003).

Menurut AAK (2006) Pembudidayaan padi bertujuan untuk mendapatkan hasil dan kualitas yang tinggi. Tanaman yang dihasilkan harus sehat dan subur.

Tanaman yang sehat yaitu tanaman yang bebas dari serangan hama dan penyakit serta tidak mengalami defisiensi unsur hara baik dalam jumlah besar maupun kecil. Sedangkan tanaman yang subur yaitu tanaman yang pertumbuhan dan perkembangannya tidak terhambat, baik faktor kondisi biji maupun kondisi lingkungan. Adapun tahap-tahap dalam bercocok tanam padi diuraikan sebagai berikut:

Pesemaian padi. Pesemaian merupakan langkah awal bertanam padi.

Pesemaian adalah tempat dilakukannya kegiatan pembuatan bahan tanaman berupa semai yang siap untuk ditanam. Persemaian padi ini bertujuan untuk menyiapkan bibit padi yang akan ditanam dalam jumlah dan kualitas yang sesuai dengan harapan.

(32)

15

Pemilihan dan penggunaan benih padi. Pemilihan benih padi yang tepat akan menentukan hasil produksi yang maksimal. Kebutuhan benih tiap hektar yaitu antara 25 sampai 40 kg tergantung pada jenis padinya.

Persiapan lahan untuk persemaian. Persiapan lahan bertujuan untuk memperoleh bibit yang baik. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam persiapan lahan yaitu tanah yang subur, cahaya matahari, pengairan dan pengawasan.

Pengolahan tanah. Persiapan lahan dilakukan 50 hari sebelum penanaman agar bedeng semai sudah siap pada saat benih akan ditanam.

Penaburan benih. Sebelum menebarkan benih, masih dilakukan beberapa proses upaya persiapan seperti perendaman dan pemeraman. Setelah benih berkecambah kemudian dilakukan penebaran benih secara merata dan harus dengan kerapatan yang sama.

Persiapan dan pengolahan tanah sawah. Tahap pengolahan tanah sawah meliputi pembersihan, pencangkulan, pembajakan dan penggaruan. Tahap ini bertujuan untuk mengubah kondisi tanah pertanian sehingga memperoleh struktur tanah yang dikehendaki tanaman.

Penanaman padi. Penanaman padi adalah kegiatan peletakan tanaman atau benih tanaman dilahan untuk tujuan produksi.

Pemeliharaan. Untuk mendapatkan hasil tanaman yang maksimal maka diperlukan pemeliharaan. Kegiatan yang dilakukan dalam pemeliharaan yaitu penyulaman, penyiangan, pengairan, pemupukan serta perlindungan terhadap hama dan penyakit.

Penyiangan lahan. Agar penyerapan nutrisi dapat diserap sempurna oleh tanaman padi, maka salah satu usaha yang dapat dilakukan adalah dengan

(33)

memperkecil tingkat persaingan gulma. Proses penyiangan dilakukan minimal 2 kali dalam semusim yaitu pada umur 21 HST dan 42 HST.

Pemupukan. Tanaman padi memerlukan nutrisi yang cukup sesuai dengan tingkatan fase tumbuh. Maka dari itu, perlunya memberikan pupuk makro sesuai dengan kebutuhan padi. Pada fase vegetatif baiknya memberikan pupuk yang mengandung unsur nitrogen tinggi, selanjutnya pada fase generatif berikan pupuk yang mengandung unsur fosfor dan kalium tinggi.

Selain kebutuhan akan pupuk makro, tanaman padi juga membutuhkan nutrisi dari pupuk mikro agar dapat menunjang kualitas padi yang dihasilkan lebih maksimal.

Perlindungan tanaman padi terhadap hama dan penyakit. Perawatan tanaman padi juga harus dilakukan agar padi dapat tumbuh dengan maksimal dan terhindar dari hama dan penyakit. Proses perawatan padi seperti penyemprotan, menyiangi rumput liar dan lain-lain.

Panen. Setelah padi cukup tua atau sudah menguning, maka padi sudah dapat dipanen.

Pupuk

Pengertian pupuk. Pupuk merupakan material yang ditambahkan pada lahan pertanian dengan tujuan untuk melengkapi unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman. Didalam tanah sebenarnya sudah tersedia berbagai jenis unsur hara, tetapi dalam banyak kasus jumlah unsur hara didalam tanah tidak mencukupi kebutuhan tanaman, oleh sebab itu perlu ditambahkan atau diberikan pupuk.

Dalam kehidupan tanaman, pupuk yang mengandung unsur hara sangat berperan penting dalam proses pertumbuhan ataupun produksi (Putra, 2014).

(34)

17

Dalam proses pemupukan juga seringkali justru menimbulkan masalah.

Masalah utama yang disebabkan oleh proses pemupukan yaitu pemberian pupuk yang diberikan tidak sesuai dosis. Pemberian pupuk yang berlebih inilah yang menyebabkan semakin meningkatnya pencemaran lingkungan terutama pencemaran akibat terpapar logam kimia yang dapat menimbulkan berbagai masalah kesehatan.

Pupuk organik. Pupuk organik biasanya terbuat dari bahan-bahan yang merupakan hasil dari perubahan atau peruraian bagian-bagian atau sisa-sisa tanaman dan hewan ternak seperti pupuk kandang, pupuk kompos, pupuk hijau, bungkil, guano, tepung tulang dan sebagainya. Limbah atau kotoran ternak merupakan bahan organik yang memiliki fungsi penting bagi lahan pertanian yaitu untuk menggemburkan lapisan tanah permukaan (top soil), mempertinggi daya serap dan daya simpan air serta meningkatkan populasi jasad renik dan diproses menjadi bahan yang diperlukan bagi kehidupan tanaman (Yuliarti, 2009).

Pupuk anorganik. Pupuk anorganik merupakan pupuk buatan hasil industri yang umumnya memiliki kandungan unsur hara yang tinggi misalnya pupuk urea dengan kadar N 45-46 % (Dalam 100 kg urea terdapat 45-46 kg hara nitrogen). Pupuk ini sangat praktis dalam pemakaiannya, mudah didapat dan dapat disimpan dalam jangka waktu yang lama. Bentuk, warna dan cara penggunaan pupuk anorganik beragam. Penggunaan pupuk yang kini dilakukan dengan cara menumpuk dibawah atau disekitar akar, diselipkan dekat akar dan ada pula yang diberikan melalui daun (Lingga dan Marsono, 2007).

Pupuk fosfat. Pupuk fosfat merupakan bahan baku industri yang bersumber dari fosfat alam. Perindustrian pupuk menggunakan sekitar 90% fosfat alam yang diproduksi di dunia (Sutriadi dkk, 2010).

(35)

Peran fosfat dalam tanaman yaitu pada sistem perakaran, pertumbuhan secara umum, mutu dan total produksi. Fosfat sangat berperan dalam pembentukan biji dan buah. Keterbatasan fosfat tidak hanya menyebabkan pertumbuhan terhambat tetapi juga kualitas dan kuantitas saat panen (Hanafiah, 2007). Pupuk fosfat yang larut dalam air adalah superfosfat seperti TSP dan SP-36 (Damanik dkk, 2010).

Komposisi pupuk fosfat. Secara teknis komposisi pada pupuk fosfat beragam berdasarkan jenis pupuknya. Pupuk fosfat yang umumnya digunakan petani yaitu SP-36, NPK dan TSP.

NPK. Pada umumnya pupuk jenis NPK mengandung nitrogen, P₂O₅, K₂O dan kadar air.

Fosfat alam. Pupuk fosfat alam umumnya mengandung P₂O₅dan asam sitrat.

SP-36. Pupuk SP-36 dengan komposisi sebagai berikut: P₂O₅ total, P₂O₅ larut dalam asam sitrat, P₂O₅larut dalam air, sulfur, asam bebas sebagai H₃PO₄ dan kadar air.

TSP. Pupuk TSP umumnya memiliki komposisi sebagai berikut: P2O5

total, P₂O₅ larut dalam asam sitrat, P₂O₅larut dalam air, sulfur, asam bebas sebagai H3PO4 dan kadar air.

Pupuk zink sulfate. Pupuk jenis ini mengandung komposisi ZnSO4, alkali+alkali tanah, Pb dan kadar air.

Kadmium (Cd)

Pengertian kadmium (Cd). Kadmium (Cd) adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Cd dan nomor atom 48. Logam ini

(36)

19

berwarna putih perak, lunak, lentur, tahan terhadap tekanan, mengkilap, tidak larut dalam basa, mudah bereaksi dan apabila dipanaskan akan menghasilkan kadmium oksida (Widowati dkk, 2008).

Penyebaran logam kadmium di alam sangat luas. Jenis mineral kadmium yaitu greennockite (CdS), mineral ini selalu ditemukan bersamaan dengan mineral spalerite (ZnS). Pada konsentrat bijih seng terdapat 0,2-0,3 logam kadmium. Hal itu dapat diartikan bahwa seng merupakan sumber utama dari logam kadmium (Palar, 2008).

Sumber kadmium (Cd). Sumber pencemaran dan paparan kadmium berasal dari polusi udara, keramik berglazur, rokok, air sumur, makanan yang tumbuh di daerah pertanian yang tercemar kadmium, fungisida, pupuk serta cat.

Paparan dan toksisitas kadmium berasal dari rokok, tembakau, pipa rokok yang mengandung kadmium, plastik berlapis kadmium, serta air yang terkontaminasi kadmium (Widowati dkk, 2008).

Kadmium merupakan logam berat yang paling banyak ditemukan pada lingkungan, terkhusus pada lingkungan perairan. Kadmium memiliki efek toksik yang sangat tinggi meskipun dalam konsentrasi yang rendah (Almeida et al, 2009). Masuknya kadmium dalam lingkungan perairan dapat melalui dekomposisi atmosfer yang berasal dari kegiatan industri, erosi tanah dan bebatuan, air hujan, kebocoran tanah dan penggunaan pupuk pada lahan pertanian (Marganof, 2003).

Karakteristik kadmium (Cd). Kadmium adalah sebuah logam bivalen yang lunak, elastis dan berwarna putih kebiruan. Tidak seperti kebanyakan logam lainnya, kadmium tahan terhadap korosi. Dalam bentuk logam, kadmium bersifat tidak larut dalam air dan tidak mudah terbakar. Namun dalam bentuk serbuknya dapat larut dalam air dan dapat terbakar (Palar, 2008).

(37)

Kegunaan kadmium (Cd). Kadmium merupakan logam yang memiliki berbagai kegunaan khususnya dalam bidang electroplating (pelapisan elektrik) serta galvanisasi karena bersifat non korosif. Kadmium (Cd) juga dapat dimanfaatkan dalam pembuatan alloy, pigmen warna pada cat, keramik, plastik, stabilizer plastik, katode untuk Ni-Cd pada baterai, bahan fotografi, pembuatan tabung TV, karet, sabun, kembang api, percetakan tekstil, dan pigmen untuk gelas dan email gigi (Widowati dkk, 2008).

Pemanfaatan kadmium (Cd) bermacam-macam menurut persenyawaanya yaitu:

1. Senyawa CdS dan CdSeS dapat dimanfaatkan sebagai zat warna.

2. Senyawa Cd sulfat (CdSO4 ) dapat dimanfaatkan dalam industri baterai khususnya bagian pembuatan sel weston karena memiliki potensial voltase yang stabil.

3. Senyawa Cd-bromida dan Cd-ionida dapat dimanfaatkan dalam bidang fotografi.

4. Senyawa dietil-Cd digunakan pada pembuatan tetraetil-Pb.

5. Senyawa Cd-stearat untuk perindustrian polivinil korida yang dimanfaatkan sebagai bahan untuk stabilizer.

6. Dalam konsentrasi rendah kadmium sering digunakan dalam proses pengolahan roti, pengolahan ikan, pengolahan minuman dan industri tekstil.

Kadmium (Cd) dalam pupuk fosfat. Batuan fosfat alam mempunyai kandungan P205 yang beragam (9,1%-35,58%) tergantung dari asal batuan fosfat alam tersebut. Dalam Unsur P batuan fosfat mengandung unsur logam berat sebagai bahan pengikutnya seperti Pb, Cd, Cr, Co dan Hg. Unsur yang paling diwaspadai dalam batuan fosfat ialah Cd (Setyorini dkk, 2003).

(38)

21

Dalam Charlena (2004) diketahui bahwa pupuk fosfat mengandung logam kadmium sebesar 7 ppm. Apabila pupuk fosfat digunakan dalam dosis yang tinggi secara terus menerus dapat meningkatkan kandungan kadmium dalam tanah.

Menurut Lahuddin (2007) penambahan kandungan kadmium pada tanah terjadi melalui penggunaan pupuk jenis fosfat. Kisaran umum konsentrasi logam kadmium dalam pupuk fosfat adalah 0,1-170 mg/kg, pupuk nitrat 0,05-8,5 mg/kg, pupuk kandang 0,1-0,8 mg/kg, kapur 0,04-0,1 mg/kg dan pupuk kompos 0,01-100 mg/kg (Widowati dkk, 2008).

Adapun kebutuhan fosfat standar (KFS) yang dibutuhkan untuk 1 kilogram tanah guna pertumbuhan yang optimum adalah sebesar 0,2 ppm (Mukhlis, 2005).

Kadmium (Cd) dalam tubuh. Menurut Widowati dkk. (2008) kadmium dapat masuk ke dalam tubuh hewan atau manusia melalui berbagai cara seperti udara akibat paparan asap rokok dan pembakaran batu bara serta kontaminasi perairan dan hasil perairan yang tercemar kadmium dan melalui rantai makanan.

Transportasi kadmium dalam darah berkaitan dengan sel darah merah dan protein serta molekul tinggi dalam plasma, khususnya oleh albumin. Transportasi sebagian kecil oleh metalotionin. Ada dua tahap absorpsi kadmium dalam saluran pencernaan yaitu penyerapan kadmium dari lumen usus melewati membran brush border ke dalam sel mukosa dan transpor kadmium ke dalam aliran darah dan deposisi dalam jaringan terutama deposit hati dan ginjal. Seperti halnya Zn, kadmium memiliki afinitas yang tinggi pada testis sehingga konsentrasi pada jaringan testis jauh lebih tinggi dibanding jaringan lain (Widowati dkk, 2008).

(39)

Efek kadmium (Cd) terhadap kesehatan manusia. Efek kadmium terhadap kesehatan manusia dapat bersifat akut dan kronis. Kasus keracunan akut kadmium kebanyakan melalui saluran pernapasan, misalnya menghisap debu dan asap kadmium terutama kadmium oksida (CdO). Gejala yang ditimbulkan berupa gangguan saluran pernapasan, mual, muntah, kepala pusing dan sakit pinggang.

(Darmono, 2001).

Adapun sifat karsinogenik menyebabkan logam ini berpotensi menimbulkan kanker pada berbagai organ makhluk hidup. Polutan Cd, Pb dan Hg dapat mencemari lingkungan perairan, udara maupun tanah. Kontaminan tersebut pada akhirnya berujung di air, maka lingkungan air menjadi perhatian tertinggi dalam monitoring lingkungan (Wardhana, 2001).

Efek kronis terjadi dalam selang waktu yang sangat panjang. Hal ini terjadi karena kadmium yang masuk ke dalam tubuh dalam jumlah yang kecil sehingga dapat ditolerir oleh tubuh. Efek akan muncul saat daya racun yang dibawa kadmium tidak dapat lagi ditolerir tubuh karena kadmium terakumulasi dalam tubuh. Menurut Palar (2008) efek kronis akibat paparan kadmium dibedakan menjadi lima kelompok, yaitu:

Efek kadmium (Cd) terhadap ginjal. Ginjal merupakan organ utama dari dari sistem urinaria hewan dan manusia. Pada organ ini terjadi peristiwa akumulasi dari bermacam-macam bahan termasuk kadmium. Kadmium dapat menimbulkan gangguan dan bahkan kerusakan pada sistem kerja ginjal terutama ekskresi protein. Kerusakan ini dapat dideteksi dari tingkat atau kandungan protein yang terdapat dalam urin.

(40)

23

Efek kadmium (Cd) terhadap paru-paru. Keracunan yang disebabkan oleh kadmium lebih tinggi apabila terinhalasi melalui saluran pernapasan dibandingkan saluran pencernaan. Efek kronis kadmium akan muncul setelah 20 tahun terpapar. Akan muncul pembengkakan paru-paru (pulmonary emphysema) dengan gejala awal gangguan saluran napas, mual, muntah dan kepala pusing.

Efek kadmium (Cd) terhadap tulang. Serangan yang paling hebat karena kadmium adalah kerapuhan tulang. Efek ini telah menggoncangkan dunia Internasional sehingga setiap orang dilanda rasa takut terhadap pencemaran. Efek ini timbul akibat kekurangan kalsium dalam makanan yang tercemar kadmium sehingga fungsi kalsium darah digantikan oleh logam kadmium yang ada. Pada akhirnya terjadi kerapuhan pada tulang-tulang penderita yang dinamakan itai-itai disease.

Efek kadmium (Cd) terhadap darah dan jantung. Efek kronis dari paparan kadmium juga dapat mengakibatkan anemia. Kadmium menyebabkan penurunan kadar hemoglobin sehingga terjadi hipoksia, menurunkan produksi eritroprotein yang berperan dalam regulasi pembentukan eritrosit yang menyebabkan apoptosis sel darah merah.

Efek kadmium (Cd) terhadap sistem reproduksi. Daya racun kadmium juga dapat memberikan efek pada sistem reproduksi beserta organ-organnya. Pada konsentrasi tertentu, kadmium dapat membunuh sel-sel sperma pada laki-laki. Hal inilah yang menjadi dasar bahwa paparan uap logam kadmium dapat mengakibatkan impotensi dan dapat dibuktikan dengan rendahnya kadar testoteron dalam darah.

(41)

Landasan Teori

Air merupakan senyawa kimia yang terdiri dari atom H dan O dimana setiap molekul air tersusun atas satu atom oksigen dan dua atom hidrogen yang dihubungkan oleh ikatan kovalen. Air sangat penting bagi kelangsungan hidup manusia dan makhluk hidup lainnya. Oleh sebab itu, dalam memenuhi kebutuhannya akan air, manusia mengusahakan berbagai macam cara untuk dapat mengakses air dengan mudah.

Sawah adalah tanah yang digarap dan diairi untuk tempat dilakukannya usaha pertanian seperti padi, palawija maupun tanaman budidaya lainnya. Secara fisik sawah berpermukaan rata dan memiliki batas batas atau pematang. Pada lahan yang berkemiringan tinggi, sawah dicetak berteras atau lebih dikenal dengan istilah terasiring atau sengkedan untuk menghindari erosi dan menahan air. Sawah berteras banyak terdapat di lereng lereng bukit atau gunung.

Padi memerlukan air dalam pertumbuhannya, untuk itu perlu adanya sistem pengairan sawah. Mengairi sawah biasanya digunakan sistem irigasi dari mata air, sungai maupun air hujan.

Pupuk merupakan material yang ditambahkan pada lahan pertanian dengan tujuan untuk melengkapi unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman. Didalam tanah sebenarnya sudah tersedia berbagai jenis unsur hara, tetapi dalam banyak kasus jumlah unsur hara didalam tanah tidak mencukupi kebutuhan tanaman, oleh sebab itu perlu ditambahkan atau diberikan pupuk. Dalam kehidupan tanaman, pupuk yang mengandung unsur hara sangat berperan penting dalam proses pertumbuhan ataupun produksi (Putra, 2014).

(42)

25

Kadmium (Cd) adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Cd dan nomor atom 48. Logam ini berwarna putih perak, lunak, lentur, tahan terhadap tekanan, mengkilap, tidak larut dalam basa, mudah bereaksi dan apabila dipanaskan akan menghasilkan kadmium oksida (Widowati dkk, 2008).

Kerangka Konsep

Berdasarkan uraian diatas maka dapat dirumuskan kerangka konsep dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

Gambar 1. Kerangka konsep Sampel air sumur yang

berada di sekitar persawahan

1. Jarak sumur dengan persawahan

2. Kedalaman sumur 3. Jenis dan dosis pupuk

yang digunakan

Kadar kadmium

Mengandung kadmium (+)

Tidak

mengandung kadmium (-)

(43)

26

Metode Penelitian

Jenis Penelitian

Jenis penelitian ini adalah survei yang bersifat deskriptif yaitu untuk mengetahui gambaran kandungan kadmium (Cd) pada air sumur masyarakat yang bermukim di sekitar persawahan di Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara dengan melakukan pemeriksaan laboratorium secara kualitatif dan kuantitatif serta melakukan observasi untuk membandingkan besar kadar kadmium pada air sumur berdasarkan jarak sumur dari persawahan, dosis pupuk yang digunakan petani pada pemeliharaan tanaman padi, kedalaman sumur dan jenis pupuk yang digunakan sebagai material tambahan pada tanaman.

Lokasi dan Waktu Penelitian

Lokasi penelitian. Penelitian ini dilakukan di Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara. Adapun alasan peneliti memilih lokasi ini yaitu:

1. Desa Sisordak merupakan desa dengan mayoritas penduduk berprofesi sebagai petani. Oleh sebab itu, sebagian besar luas wilayahnya merupakan daerah persawahan dan perkebunan.

2. Untuk mengupayakan kualitas pertaniannya, para petani di Desa Sisordak menggunakan pupuk organik dan anorganik.

3. Masyarakat Desa Sisordak menggunakan air sumur sebagai sumber air minum dan air bersih.

Selanjutnya, analisis kandungan kadmium pada air sumur dilakukan di Laboratorium Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.

(44)

27

Waktu penelitian. Pelaksanaan penelitian ini dilakukan pada bulan September-Oktober 2019.

Populasi dan Sampel

Populasi penelitian ini adalah seluruh masyarakat yang bertempat tinggal di sekitar persawahan di Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara yang menggunakan air sumur dan sampel penelitian adalah seluruh data populasi.

Untuk melakukan pemeriksaan laboratorium kadar kadmium (Cd) dilakukan pengambilan sebanyak 30 sampel air sumur dengan metode purposive sampling dengan memperhatikan kriteria sebagai berikut:

Kriteria inklusi:

1. Sampel yang diambil merupakan air sumur milik masyarakat yang berada di sekitar persawahan yang memiliki jarak <10 m hingga 50 m dari titik terluar sawah.

2. Air sumur terus menerus dan aktif digunakan sebagai sumber air bersih ataupun air minum.

Kriteria eksklusi:

1. Sumur berjarak >50 m dari titik terluar sawah.

2. Air sumur tidak digunakan sebagai sumber air bersih maupun air minum.

Variabel dan Definisi Operasional

1. Air sumur adalah sumber air yang berasal dari air tanah yang digunakan oleh masyarakat Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara sebagai sumber air bersih dan air minum.

2. Kadar kadmium (Cd) adalah besarnya kandungan kadmium (Cd) yang ditemukan dalam sampel melalui pemeriksaan laboratorium.

(45)

3. Pemeriksaan laboratorium adalah pemeriksaan parameter kimia pada sampel air untuk mengetahui kadar kadmium (Cd) pada air sumur.

Metode Pengumpulan Data

Salah satu komponen yang penting dalam penelitian adalah proses pengumpulan data. Dalam pelaksanannya, peneliti menggunakan sumber data yang terbagi menjadi dua. Adapun sumber data yang digunakan adalah:

Data primer. Data primer diperoleh dari hasil pemeriksaan laboratorium sampel air sumur secara kualitatif dan kuantitatif terhadap kandungan kadmium (Cd) pada air sumur di Desa Sisordak Kecamatan Parmonangan Kabupaten Tapanuli Utara dan mengacu pada Permenkes No. 32 Tahun 2017 sebagai standar baku mutu untuk keperluan higiene sanitasi dan Permenkes No. 492 Tahun 2010 sebagai syarat kualitas air minum.

Data sekunder. Data sekunder berupa data geografi dan data demografi penduduk seperti peta desa, jumlah penduduk dan lain-lain yang diperoleh dari Bidan Desa Sisordak.

Pelaksanaan penelitian. Pelaksanaan penelitian dalam penelitian ini antara lain yaitu:

Pengambilan sampel. Pengambilan sampel yang dimaksud adalah langkah-langkah pada saat pengambilan sampel air pada daerah yang telah ditentukan sampai pada pengiriman sampel air ke laboratorium. Adapun langkah- langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut:

1. Wadah sampel yang digunakan adalah botol plastik yang tidak berwarna.

2. Botol yang akan digunakan dibilas terlebih dahulu menggunakan air sampel.

3. Air sampel diambil dengan menggunakan ember atau timba.

(46)

29

4. Wadah sampel dimasukkan ke dalam air sampel.

5. Pengambilan air sampel sampai wadah terisi penuh kemudian ditutup rapat.

6. Wadah sampel diberi label.

7. Sampel dibawa ke laboratorium

Alat yang digunakan. Adapun alat-alat yang digunakan dalam melakukan uji kandungan kadmium adalah sebagai erikut:

1. Spektrofotometri serapan atom AA-6300 Shimadzu

2. Erlenmeyer Iwaki

3. Labu ukur Pyrex

4. Gelas ukur Iwaki

5. Pipet tetes 6. Corong

7. Pemanas (hot plate) 8. Kertas saring Whatman 42

Bahan yang digunakan. Bahan merupakan objek yang akan diamati melalui alat laboratorium. Adapun bahan-bahan yang diperlukan dalam melakukan uji kandungan kadmium adalah sebagai berikut:

1. Sampel air sumur Desa Sisordak 2. Larutan HNO3(p)

3. Larutan induk Cd 1000 mg/L 4. Aquadest

Prosedur penelitian. Prosedur penelitian dalam penelitian ini antara lain yaitu:

Preparasi sampel air. Sebanyak 100 ml air sampel disaring menggunakan kertas saring kemudian ditambahkan 10 ml larutan HNO3 pekat. Air dimasukkan

(47)

kedalam botol dan ditutup rapat kemudian diendapkan selama 24 jam. Selanjutnya air sampel dimasukkan kedalam wadah erlenmeyer kemudian dipanaskan diatas pemanas (hot plate) sampai volume air berkurang menjadi 35 ml. Setelah itu air diendapkan kembali. Larutan yang diendapkan kemudian disaring fasa airnya dengan kertas saring. Larutan yang diperoleh siap untuk dianalisis kandungan kadmiumnya dengan menggunakan alat spektrofotometri serapan atom (SSA).

Pembuatan larutan standar kadmium. Larutan standar kadmium yang memiliki konsentrasi 1000 ppm dipipet sebanyak 10 ml dan dimasukkan kedalam labu ukur ukuran 100 ml. Kemudian tambahkan aquades sampai batas tanda akhir.

Larutan yang didapat mengandung 100 ppm. Larutan 100 ppm dipipet sebanyak 10 ml dimasukkan kedalam labu ukur 100 ml dengan menambah aquades sampai garis batas akhir untuk mendapatkan larutan dengan konsentrasi 10 ppm.

Didapati larutan standar dengan konsentrasi0,2; 0,4; 0,6; 0,8; dan 1 ppm berturut turut dipipet sebanyak 2 ml, 4 ml, 6 ml, 8 ml dan 10 ml dari larutan 10 ppm. Kemudian masing-masing dimasukkan kedalam labu ukur 100 ml lalu ditambahkan aquades sampai garis batas akhir 100 ml.

Pembuatan kurva standar kadmium dan penentuan kadar kadmium pada sampel. Alat spektrofotometri serapan atom (SSA) telah diset terlebih dahulu sesuai dengan instruksi manual alat. Kemudian dilakukan kalibrasi dengan kurva standar dari logam kadmium (Cd) dengan konsentrasi 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1 ppm. Kemudian diukur absorbansi dan konsentrasi sampel.

Metode Pengukuran

1. Jarak persawahan terhadap sumur adalah jarak dari titik terluar persawahan dengan sumur yang dijadikan sebagai objek. Adapun sumur yang akan dipilih untuk dijadikan objek penelitian yaitu yang berjarak 0-50 m dari sawah.

(48)

31

2. Jenis pupuk yang digunakan petani sebagai material tambahan pada tanaman.

3. Dosis pupuk yang digunakan petani dalam pemeliharaan tanaman.

4. Kedalaman sumur yaitu jarak dari permukaan tanah sampai ke dasar sumur.

5. Air sumur memenuhi syarat untuk dikonsumsi apabila tidak ditemukannya kandungan kadmium (Cd) atau yang nilainya tidak melebihi batas maksimum cemaran kadmium menurut Permenkes No. 492 Tahun 2010 sebagai syarat kualitas air minum yaitu sebesar 0,003 mg/l.

6. Air sumur memenuhi syarat untuk dijadikan sumber air bersih apabila tidak ditemukannya kandungan kadmium (Cd) atau yang nilainya tidak melebihi batas maksimum cemaran kadmium menurut Permenkes RI No. 32 Tahun 2017 yaitu sebesar 0,005 mg/l.

Metode Analisis Data

Pengolahan data. Langkah-langkah yang akan dilakukan dalam pengolahan data meliputi:

Editing. Editing yaitu pemeriksaan kembali akan kelengkapan dan kejelasan data dari hasil observasi yang telah dilakukan.

Coding. Coding yaitu tahapan kegiatan mengklasifikasi data menurut kategori masing-masing sehingga memudahkan dalam pengelompokan data.

Processing. Processing yaitu tahapan kegiatan memproses data agar dapat dianalisis. Pemrosesan data dilakukan dengan cara memasukkan data hasil pengisian kuesioner ke dalam master tabel.

Tabulating. Tabulating yaitu menyajikan data dalam bentuk tabel maupun diagram dengan tujuan memudahkan memahami karakteristik data sampel.