BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Air merupakan kebutuhan yang sangat vital bagi makhluk hidup. Air yang dibutuhkan adalah air bersih dan hygiene serta memenuhi syarat kesehatan yaitu air yang jernih, tidak berwarna, tawar, dan tidak berbau. Konsekwensi dari penggunaan air yang tidak bersih dan hygiene akan mengganggu kesehatan bagi yang mengkonsumsinya. Air yang berkualitas meliputi kualitas fisik, kimia, dan bebas dari mikroorganisme (Slamet, 2001).
Salah satu sumber air bersih yang dimanfaatkan oleh manusia adalah air tanah. Menurut Chandra (2007), air tanah merupakan sebagian air hujan yang mencapai permukaan bumi dan menyerap ke dalam lapisan tanah dan menjadi air tanah. Sebelum mencapai lapisan tempat air tanah, air hujan akan menembus beberapa lapisan tanah dan menyebabkan terjadinya kesadahan air (hardness of water). Kesadahan pada air ini menyebabkan air mengandung zat-zat mineral dalam konsentrasi tinggi. Zat-zat mineral tersebut, antara lain kalsium, magnesium dan logam berat seperti Fe dan Mn. Akibatnya, apabila kita menggunakan air sadah untuk mencuci, sabun tidak akan berbusa dan bila diendapkan akan terbentuk endapan semacam kerak.
Besi adalah satu dari lebih unsur-unsur penting dalam air permukaan dan air tanah. Perairan yang mengandung besi sangat tidak diinginkan untuk keperluan rumah tangga, karena dapat menyebabkan bekas karat pada pakaian, porselin, dan alat-alat lainnya serta menimbulkan rasa yang tidak enak pada air minum pada
konsentrasi diatas ± 0,31 mg/l. Begitu juga dengan mangan, toksisitas mangan relatif sudah tampak pada konsentrasi rendah. Dengan demikian tingkat kandungan mangan yang diizinkan dalam air yang digunakan untuk keperluan domestik sangat rendah, yaitu dibawah 0,05 mg/l. Dalam kondisi aerob, mangan dalam perairan terdapat dalam bentuk MnO2 dan pada dasar perairan tereduksi menjadi Mn2+
Besi (Fe) dan mangan (Mn) merupakan logam yang sering bersamaan keberadaannya di alam maupun dalam air. Logam ini dibutuhkan dalam tubuh namun dalam jumlah kecil. Kelebihan logam ini dalam tubuh dapat menimbulkan efek-efek kesehatan seperti serangan jantung, gangguan pembuluh darah bahkan kanker hati. Logam ini bersifat akumulatif terutama di organ penyaringan sehingga dapat mengganggu fungsi fisiologis tubuh. Nilai estetika juga dapat dirusak oleh keberadaan logam-logam ini karena dapat menimbulkan bercak-bercak hitam pada pakaian. Air yang tercemar oleh logam-logam ini biasanya nampak pada intensitas warna yang tinggi pada air, berwarna kuning bahkan berwarna merah kecoklatan, dan terasa pahit atau masam (Wardhana, 2004).
atau dalam air yang kekurangan oksigen (DO rendah). Oleh karena itu, pemakaian air yang berasal dari suatu sumber air, sering ditemukan mangan dalam konsentrasi tinggi (Achmad, 2004).
Tingginya konsentrasi kedua logam berat di atas ditemukan di Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang. Berdasarkan survei pendahuluan, hampir semua air sumur gali yang digunakan oleh masyarakat sebagai sumber air bersih di daerah tersebut mempunyai karakteristik fisik yang sama. Air
kandungan besi (Fe) dan mangan (Mn) yang melebihi kadar maksimal dalam air. Menurut penelitian Dinata (2010), kadar besi (Fe) pada air yang bersumber dari salah satu sumur gali masyarakat di Desa Amplas mencapai 3,23 mg/l. Sedangkan penelitian yang dilakukan Fauziah (2010), hasil pengukuran kadar mangan (Mn) di Desa yang sama diperoleh sebesar 4,18 mg/l. Begitu juga dengan pengukuran yang dilakukan oleh penulis saat survei pendahuluan, kandungan Fe dalam air sumur gali sebesar 1,135 mg/l dan kandungan Mn yang diperoleh dari hasil pengukuran adalah 0,289 mg/l. Konsentrasinya bisa berubah-ubah sesuai dengan iklim saat melakukan pengambilan contoh air.
Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416/Menkes/Per/IX/1990 yang mengatur tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air telah menetapkan standar baku mutu air bersih yang menunjukkan suatu air bersih telah memenuhi persyaratan kesehatan. Untuk logam besi dan mangan mempunyai standar baku mutu masing-masing 1,0 mg/l dan 0,5 mg/l. Apabila kadar kedua logam berat itu melebihi baku mutu, maka air bersih tersebut tidak memenuhi syarat dan harus dilakukan pengolahan sebelum dipakai untuk keperluan sehari-hari terutama untuk dikonsumsi.
Karbon aktif merupakan salah satu bahan alternatif yang digunakan untuk mengurangi kadar logam besi dan mangan pada air. Karbon aktif atau sering juga disebut sebagai arang aktif adalah suatu jeni yang sangat besar. Hal ini bisa dicapai dengan mengaktifkan karbon atau arang tersebut. Hanya dengan satu gram dari karbon aktif, akan didapatkan suatu material yang memiliki luas permukaan kira-kira sebesar 500 m2 (didapat dari pengukuran
luas permukaannya saja, namun beberapa usaha juga berkaitan dengan meningkatkan kemampuan adsorpsi karbon aktif itu sendiri sehingga mampu menyerap sejumlah pengotor dalam air.
Karbon aktif bisa dibuat dari tongkol jagung, ampas penggilingan tebu, ampas pembuatan kertas, tempurung kelapa, sabut kelapa, sekam padi, serbuk gergaji, kayu keras dan batubara. Luas permukaan karbon aktif berkisar antara 300-3500 m2
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Rahayu (2004), karbon aktif yang terbuat dari tempurung kelapa efektif sebagai penyerap (absorben) logam besi dan mangan dalam air sumur gali di Kartasura, Sukoharjo. Kadar kedua logam tersebut mengalami penurunan hingga 91,69 % untuk besi dan 57,98 % untuk mangan.
/gram dan ini berhubungan dengan struktur pori internal yang menyebabkan arang aktif mempunyai sifat sebagai absorben. Karbon aktif dapat mengadsorbsi gas dan senyawa-senyawa kimia tertentu atau sifat adsorbsinya selektif, tergantung pada besar atau volume pori-pori dan luas permukaan (Sembiring, 2003).
Menurut Jannati dalam Rajagukguk (2011), kulit singkong juga dapat dijadikan sebagai karbon aktif karena kulit singkong yang berwarna putih mengandung 59,31% karbon. Tanaman singkong banyak ditemukan di Desa Amplas, baik yang ditanam sendiri oleh masyarakat di halaman rumahnya maupun di perkebunan yang luasnya mencapai puluhan hektar. Hasil panen singkong biasanya di jual ke pabrik dan sering juga dijadikan bahan makanan oleh masyarakat itu sendiri. Oleh karena itu, sangatlah mudah dijumpai kulit singkong di Desa Amplas dan kulit singkong tersebut belum dimanfaatkan secara maksimal oleh masyarakat. Padahal
sumur gali mereka yang mengandung besi (Fe) dan mangan (Mn) yang cukup tinggi. Berdasarkan uraian di atas, maka penulis tertarik untuk mengembangkan penggunaan karbon aktif yang terbuat dari kulit singkong yang berwarna putih sebagai penyerap logam berat pada air bersih. Logam berat yang dimaksud adalah besi (Fe) dan mangan (Mn) yang terkandung dalam air sumur gali masyarakat di Desa Amplas Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang.
1.2. Perumusan Masalah
Tingginya konsentrasi logam besi (Fe) dan mangan (Mn) pada air sumur gali mengakibatkan air tersebut berwarna kuning kecoklatan dan meninggalkan noda pada pakaian, porselin, serta alat-alat rumah tangga lainnya. Jika air tersebut dikonsumsi akan membahayakan kesehatan dan sebaiknya sebelum air tersebut digunakan untuk keperluan sehari-hari terlebih dahulu dilakukan pengolahan air. Karbon aktif kulit singkong dikenal sebagai absorben bahan-bahan organik dan kimia seperti logam berat dalam air. Oleh karena itu, dapat dirumuskan masalah seberapa besar persentase penurunan kadar besi (Fe) dan mangan (Mn) pada air sumur gali masyarakat dengan menggunakan karbon aktif dari kulit singkong.
1.3. Tujuan
1.3.1. Tujuan Umum
Untuk mengetahui efektivitas karbon aktif kulit singkong dalam menurunkan kadar Besi (Fe) dan Mangan (Mn) pada air sumur gali.
1.3.2. Tujuan Khusus
a. Untuk mengetahui kadar besi (Fe) dan mangan (Mn) air sumur gali sebelum dilakukan penambahan karbon aktif kulit singkong.
b. Untuk mengetahui kadar besi (Fe) dan mangan (Mn) air sumur gali setelah dilakukan penambahan karbon aktif kulit singkong sebanyak 1 gr, 2 gr dan 3 gr pada setiap 500 ml air sumur gali.
c. Untuk mengetahui persentase penurunan kadar besi (Fe) dan mangan (Mn) setelah ditambahkan karbon aktif kulit singkong.
d. Untuk mengetahui kadar karbon aktif yang paling efektif untuk menurunkan kadar besi (Fe) dan mangan (Mn) pada air sumur gali yang disesuaikan dengan Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416/Menkes/Per/IX/1990.
1.4. Manfaat
a. Memberikan informasi kepada masyarakat bahwa kulit singkong dapat digunakan sebagai karbon aktif untuk mengolah air sumur gali yang mengandung besi (Fe) dan mangan (Mn).
b. Sebagai bahan masukan bagi pemerintah dalam mencanangkan program penyediaan dan penyehatan air bersih.
c. Menambah wawasan penulis dan sebagai bahan referensi bagi peneliti selanjutnya.
