EFEKTIVITAS APLIKASI SARINGAN AIR DENGAN PENGGUNAAN MEDIA PASIR, KARBON AKTIF, DAN ZEOLIT UNTUK PENURUNAN KADAR
KADMIUM (Cd) PADA AIR SUMUR GALI MASYARAKAT DESA NAMO BINTANG TAHUN 2015
SKRIPSI
OLEH
OVILIA RENATA SINAMO NIM. 121000357
FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
EFEKTIVITAS APLIKASI SARINGAN AIR DENGAN PENGGUNAAN MEDIA PASIR, KARBON AKTIF, DAN ZEOLIT UNTUK PENURUNAN KADAR
KADMIUM (Cd) PADA AIR SUMUR GALI MASYARAKAT DESA NAMO BINTANG TAHUN 2015
Skripsi ini diajukan sebagai
salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kesehatan Masyarakat
OLEH
OVILIA RENATA SINAMO NIM. 121000357
FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
I
ii ABSTRAK
Dari hasil penelitian pada masyarakat desa Namo Bintang hampir seluruh sumur gali milik warga tercemar kadmium (Cd) dengan kadar yang melebihi baku mutu yang diakibatkan oleh pencemaran air tanah dari TPA. Kadmium merupakan jenis logam berat yang berbahaya karena dapat terakumulasi pada tubuh khususnya hati dan ginjal.
Penelitian mengenai saringan air dengan penggunaan media pasir, karbon aktif, dan zeolit bertujuan untuk mengetahui efektivitas penurunan kadar kadmium (Cd) dengan 4 jenis filter yang dilakukan. Penelitian ini dilakukan di Balai Riset dan Standardisasi Industri Kota Medan.
Jenis penelitian ini adalah bersifat eksperimen semu untuk mengetahui penurunan kadar kadmium (Cd) pada air sumur. Pengambilan sampel dilakukan secara purposive sampling pada sumur gali di desa tersebut dan dilakukan sebanyak 5 kali pengulangan. Penulis menggunakan Uji Shapiro Wilk, Levene, Anova dan Benfferoni.
Hasil dari penelitian menunjukkan adanya penurunan kadar kadmium (Cd) setelah melewati saringan air. Penurunan rata-rata kadar kadmium (Cd) setelah melewati saringan untuk media pasir dan karbon aktif (Filter I) sebesar 35,71%, media pasir dan zeolit sebesar 57,81%, media pasir, zeolit dan karbon akftif (Filter III) sebesar 81,74%, dan media pasir (Filter IV) sebesar 0,73%. Hasil uji menunjukkan terdapat perbedaan yang bermakna pada berbagai perlakuan terhadap penurunan kadar kadmium (Cd) dan paling efektif dengan menggunakan media pasir, zeolit dan karbon pada saringan air.
Saringan air dengan penggunaan media pasir, zeolit dan karbon aktif dapat digunakan sebagai penyaringan terhadap penurunan kadar kadmium (Cd). Masyarakat di Desa Namo Bintang diharapkan menggunakan media pasir, zeolit, dan karbon aktif untuk menurunkan kadar Cd pada air sumur dalam pengolahan air yang bersih.
ABSTARCT
From the result of research in Namo Bintang village, almost all the wells of villagers are contaminated by Cadmium (Cd) with level that exceeded the quality standard caused by groundwater contamination from the landfill. Cadmium (Cd) is heavy metal kind of dangerous because these elements can accumulated in the body, especially the liver and kidneys.
The aim of this study was to know the effectivity of decreasing cadmium (Cd) with using 4 types of filter consisting by sand, zeolit, and activated carbon. This research was conducted at the Research and Standardization Industry Medan.
The type of this research was Quasi Experiment to know decreasing level of cadmium (Cd) in water wells. Sampling was done by purposive sampling in well of the village and performed a total of 5 repetitions. This study used test of Shapiro Wilk, Levene, Anova,and Benfferoni.
The result of research showed that the level of cadmium (Cd) decreased after passing through a water filter. The mean of decrease level of cadmium after passing through the filter contains sand and activated carbon (Filter 1) was 35,71%, the filter contains sand and zeolit (Filter II) was 57,81%, the filter contains sand, zeolit, and activated carbon (Filter III) is 81,74%, the filter contain sand (Filter IV) was 0,73%. The test results showed there were significants differences in the treatment of various in decreasing cadmium (Cd) level and the most effective way by using sand, zeolit and carbon activated in water filter.
Water filter using sand, zeolit and activated carbon medium can be used for decreased level of cadmium. Thus for people in Namo Bintang village expected to use water filter contain sand, zeolit and activated carbon to reduce level of cadmium (Cd) in water well to processing the clean water.
iv
RIWAYAT HIDUP
Nama : Ovilia Renata Sinamo
Tempat, Tanggal Lahir : Pematangsiantar, 18 Desember 1993
Jenis Kelamin : Perempuan
Agama : Kristen Protestan
Status : Belum Menikah
Suku Bangsa : Batak
Nama Ayah : Ferry SP Sinamo, SH
Nama Ibu : Hennawati Saragih, SP
Jumlah Saudara : 3 (tiga) orang
Alamat Rumah : Jl. Pesantren Gg. Prima No. 180 Pematangsiantar
Email : oviliasinamo@gmail.com
Riwayat Pendidikan :
1. SD RK Cinta Rakyat 7 Pematangsiantar : 2000 s/d 2006
2. SMP RK Bintang Timur Pematangsiantar : 2006 s/d 2009
3. SMA RK Budi Mulia Pematangsiantar : 2009 s/d 2012
4. Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat
dan karunia-Nyalah penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Efektivitas Aplikasi Saringan Air dengan Penggunaan Media Pasir, Karbon Aktif dan Zeolit untuk Penurunan Kadar Kadmium (Cd) pada Air Sumur Gali Masyarakat Desa Namo
Bintang Tahun 2015”, guna memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
Kesehatan Masyarakat. Skripsi ini penulis hadiahkan untuk kedua orang tua tercinta Ferry SP
Sinamo, SH dan Hennawati Saragih, SP.
Selama penulisan skripsi ini penulis banyak mendapat bimbingan, dukungan dan
bantuan dari berbagai pihak secara moril maupun material, oleh karena itu dalam kesempatan
ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Orang tua tercinta penulis Ferry SP Sinamo, SH yang selalu menjadi ayah terbaik dan
ibu penulis Hennawati Saragih, SP yang tiada tara mendidik dengan cintanya serta
memenuhi kebutuhan secara jasmani dan rohani.
2. Saudara kandung penulis Elika Ferawaty Sinamo,SE ,Wanda Mehangga Sinamo dan
Dear Kevan Mbrruna Sinamo yang selalu mendukung dan mencintai dengan tulus
serta menjadi saudara yang sangat berharga dalam hidup penulis.
3. Dr. Drs. Surya Utama, Ms selaku Dekan Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas
Sumatera Utara (FKM USU).
4. Ir. Evi Naria, M.Kes selaku Ketua Departemen Kesehatan Lingkungan Fakultas
Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara yang banyak memberikan
masukan dan saran untuk kesempurnaan skripsi ini.
5. Dr. dr. Taufik Ashar selaku Dosen Pembimbing I yang telah banyak meluangkan
waktu dan pemikiran serta dengan sabar dalam memberikan bimbingan dan
vi
6. Prof. Dr. Dra. Irnawati Marsaulina, MS selaku Dosen Pembimbing II yang telah
banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran serta dengan sabar memberikan
bimbingan dan saran serta masukan kepada penulis dalam penulisan skripsi ini.
7. Ir. Indra Chahaya S, Msi selaku Dosen Penguji I yang memberikan masukan dan
saran untuk kesempurnaan skripsi ini.
8. Dra. Nurmaini, MKM, Ph.D selaku Dosen Penguji II yang memberikan masukan dan
saran untuk membantu penulisan skripsi ini.
9. Bapak Martias dan staf Laboratorium Balai Riset dan Standardisasi Industri Medan
yang telah membantu penulis dalam melakukan penelitian ini.
10. Kepala Desa dan masyarakat Desa Namo Bintang yang telah memberi izin untuk
melakukan penelitian di Desa Namo Bintang Medan.
11. Seluruh Dosen dan staf pegawai FKM USU yang telah memberi bekal ilmu selama
saya mengikuti pendidikan.
12. Teman kelompok Pengalaman Belajar Lapangan dan Latihan Kerja Peminatan penulis
Pardamean, Herta, Idawati, Julia, Yanri, Mangara, Evi, Dessy, Sri Martha, Putri,
Halisa, Stevany, Valencia, Elisa dan Linda yang memberi motivasi kepada penulis.
13. Sahabat dan teman terdekat penulis Natalia Tampubolon, Jhones Simanjuntak, Riska
Sibuea, Yanri Sihombing, Julia Silalahi, Valencia Purba, Firda Manurung, Elisabeth
Ginting dan Juniart Bramanata, S.Fil yang selalu memberikan waktu dan perhatiannya
dalam menyempurnakan skripsi ini.
14. Teman kelompok kecil HANANYA Kak Tresa Damanik, SKM, Afriayu Octavia
Simanjuntak, Aruni Simbolon, Fila Delfina Tarigan, Talenta Asnija Panggabean,
Yulianti Sipayung yang selalu memberi motivasi dalam pengerjaan skripsi ini.
15. Sahabat DUTEMPARAH Agnesia Dame Uli Situmorang, S.Ked, Anna Tresia
Agnesia Siregar, A.Md, Parulian Adinata Samosir, SE, Rio Haholongan Siahaan,
S.Ked, Henro Edwin Sibarani, S.T yang selalu setia menjadi sahabat dan menerima
penulis dalam keadaan apapun.
16. Serta rekan-rekan yang telah membantu penulis yang tidak dapat disebutkan satu per
satu terkhusus untuk seluruh angkatan 2012 dan peminatan Kesehatan Lingkungan.
Akhirnya penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi perkembangan
ilmu dan pengetahuan dimasa mendatang.
Medan, Maret 2016
viii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 6
1.3 Tujuan Penelitian... 6
1.3.1 Tujuan Umum... 6
1.3.2 Tujuan Khusus ... 7
1.4 Hipotesis Penelitian ... 7
1.5 Manfaat Penelitian... 8
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 9
2.1 Pengertian Air... 9
2.2 Siklus Hidrologi... 9
2.3 Sumber Air ... 12
2.3.1 Air Laut... 12
2.3.2 Air Atmosfir... 12
2.3.3 Air Permukaan ... 13
2.3.4 Air Tanah ... 16
2.3.4.1Kedudukan Air Tanah ... 17
2.3.4.2Kualitas Fisika Air Tanah ... 20
2.3.4.3Kualitas Kimia Air Tanah ... 20
2.4 Pengertian Sumur ... 21
2.4.1 Pengertian Sumur Gali... 21
2.5 Kegunaan Air... 23
2.6 Hubungan Air dan Penyakit ... 24
2.7 Persyaratan Air ... 24
2.7.1 Syarat Kuantitas... 24
2.7.2 Syarat Kualitas ... 25
2.7.2.1 Parameter Mikrobiologi... 25
2.7.2.2 Parameter Fisika ... 28
2.7.2.3 Parameter Radioaktif ... 31
2.7.2.4 Parameter Kimiawi ... 32
2.8 Pencemaran Air ... 35
2.8.2 Bahan Pencemar (polutan)... 36
2.9 Kadmium (Cd)... 38
2.9.1 Pengertian dan Sumber Kadmium (Cd)... 38
2.9.2 Kegunaan Kadmium (Cd)... 39
2.9.3 Tingkat Pencemaran Kadmium (Cd) ... 40
2.9.4 Pencegahan dan Penanggulangan Pencemaran ... 42
2.9.5 Efek Toksik Cd ... 43
2.9.6 Metabolisme Cd dalam Tubuh... 45
2.9.7 Absorpsi, Distribusi, Eksresi Cd dalam Tubuh ... 48
2.9.8 Efek Toksik Cd terhadap Hepar ... 50
2.9.9 Efek Toksik Cd Terhadap Ginjal... 51
2.9.10 Efek Toksik Cd terhadap Paru-Paru, Jantung dan Darah ... 52
2.9.11 Efek Toksik Cd terhadap Tulang dan Sistem Reproduksi... 52
2.9.12 Pencegahan dan Penanggulangan Toksisitas Cd ... 53
2.10 Pengolahan Air ... 54
2.10.1 Filtrasi ... 54
2.10.2 Pasir ... 64
2.10.3 Karbon Aktif... 66
2.10.4 Zeolit... 69
2.8 Kerangka Konsep ... 72
BAB III METODE PENELITIAN ... 73
3.1 Jenis dan Disain Penelitian ... 73
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian... 73
3.2.1 Lokasi Penelitian ... 73
3.2.2 Waktu Penelitian... 73
3.3 Objek Penelitian dan Sampel... 73
3.3.1 Objek Penelitian... 73
3.3.2 Sampel ... 74
3.4 Metode Pengumpulan Data ... 74
3.4.1 Data Primer ... 74
3.4.2 Data Sekunder... 75
3.5 Pelaksanaan Penelitian ... 75
3.5.1 Bahan dan Peralatan ... 75
3.5.2 Cara Perakitan... 76
3.5.3 Cara Kerja ... 76
3.5.4 Cara Pengambilan Sampel ... 77
3.5.5 Metode Pemeriksaan Sampel... 78
3.5.5.1 Alat dan Bahan ... 78
3.5.5.2 Preparasi Sampel ... 78
3.5.5.3 Standar Operasi Atomic Absorbtion Spectroscopi (AAS)... 79
3.6 Defenisi Operasional ... 81
x
3.7.1 Uji Shapiro-Wilk ... 82
3.7.2 Uji Levene ... 83
3.7.3 Uji ANOVA... 83
BAB IV HASIL PENELITIAN... 85
4.1 Gambaran Umum Lokasi Penelitian ... 85
4.2 Hasil Percobaan ... 87
4.2.1 Hasil Percobaan dengan Menggunakan Saringan Pasir dan Karbon Aktif pada Filter I... 88
4.2.2 Hasil Percobaan dengan Menggunakan Saringan Pasir dan Zeolit pada Filter II ... 92
4.2.3 Hasil Percobaan dengan Menggunakan Saringan Pasir, Zeolit dan Karbon Aktif pada Filter III ... 95
4.2.4 Hasil Percobaan dengan Menggunakan Saringan Pasir pada Filter IV ... 98
4.3 Perbedaan Kadar Kadmium (Cd) Setelah dan Sebelum Melewati Filter pada Berbagai Percobaan... 101
4.3.1 Hasil Uji Shapiro Wilk ... 101
4.3.2 Hasil Uji Levene ... 101
4.3.3 Hasil Uji ANOVA ... 101
4.3.4 Hasil Uji Benferroni ... 102
BAB V PEMBAHASAN... 105
5.1 Hasil Pemeriksaan Kadar Kadmium(Cd) pada Air Sumur Gali Desa Namo Bintang Kecamatan Pancur Batu ... 105
5.2 Penurunan Kadar Kadmium (Cd) dengan Menggunakan Media pada Setiap Filter... 109
5.2.1 Penurunan Kadar Kadmium (Cd) dengan Menggunakan Media Pasir dan Karbon Aktif pada Filter I ... 109
5.2.2 Penurunan Kadar Kadmium (Cd) dengan Menggunakan Media Pasir dan Zeolit pada Filter II ... 111
5.2.3 Penurunan Kadar Kadmium (Cd) dengan Menggunakan Media Pasir, Zeolit dan Karbon Aktif pada Filter III ... 114
5.2.4 Penurunan Kadar Kadmium (Cd) dengan Menggunakan Media Pasir pada Filter IV... 115
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... 117
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN... 120
6.1 Kesimpulan... 120
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Persyaratan Kualitas Kimia Air Bersih Menurut Peraturan
Menteri Kesehatan RI Nomor 416 Tahun 1990... 35
Tabel 2.2 Persentase Cd yang Masuk ke Badan Air ... 41
Tabel 2.3 Pengaruh Lama Paparan Cd Sebesar 66 ppm Terhadap Kadar Cd Hepar, SGOT, SPGT pada Tikus ... 50
Tabel 4.1 Hasil Percobaan Kadar Kadmium (Cd) Sebelum dan Sesudah Melewati Filter I (Media Pasir dan Karbon Aktif) ... 90
Tabel 4.2 Hasil Percobaan Kadar Kadmium (Cd) Sebelum dan Sesudah Melewati Filter II (Media Pasir dan Zeolit)... 93
Tabel 4.3 Hasil Percobaan Kadar Kadmium (Cd) Sebelum dan Sesudah Melewati Filter III (Media Pasir, Zeolit dan Karbon Aktif) ... 96
Tabel 4.4 Hasil Percobaan Kadar Kadmium (Cd) Sebelum dan Sesudah Melewati Filter IV (Media Pasir)... 99
Tabel 4.5 Hasil Uji ANOVA Rata-rata Penurunan Kadar Kadmium (Cd) Sebelum dan Sesudah Melewati Filter pada Berbagai
Percobaan... 102
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Siklus Hidrologi... 11
Gambar 2.2 Penampang melintang tanah dan posisi air tanah (groundwater) di dalam tanah ... 17
Gambar 2.3 Bagan pengaruh beberapa jenis bahan pencemar terhadap ... lingkungan perairan ... 38
Gambar 2.4 Kerangka Konsep ... 72
Gambar 4.1 Lokasi Titik Pengambilan Sampel... 87
Gambar 4.2 Sketsa Penampang Dalam Filter I ... 89
Gambar 4.3 Box Plot Kadar Kadmium (Cd) Sebelum dan Sesudah Melewati Filter I (Media Atas Pasir dan Karbon Aktif)... 91
Gambar 4.4 Sketsa Penampang Dalam Filter II ... 92
Gambar 4.5 Box Plot Kadar Kadmium (Cd) Sebelum dan Sesudah Melewati Filter II (Media Pasir dan Zeolit) ... 94
Gambar 4.6 Sketsa Penampang Dalam Filter III... 95
Gambar 4.7 Box Plot Kadar Kadmium (Cd) Sebelum dan Sesudah Melewati Filter III (Media Pasir, Zeolit dan Karbon Aktif)... 97
Gambar 4.8 Sketsa Penampang Dalam Filter IV ... 98
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416 Tahun
1990 tentang Daftar Syarat Kualitas Air Minum ... 127
Lampiran 2 Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416 Tahun 1990 tentang Daftar Syarat Kualitas Air Bersih... 130
Lampiran 3 Output Pembacaan Kadar (Cd) Pada AAS ... 132
Lampiran 4 Hasil Pembacaan Output pada SPSS... 133
Lampiran 5 Permohonan Izin Survei Pendahuluan... 141
Lampiran 6 Surat Keterangan Menyelesaikan Penelitian ... 142
Lampiran 7 Surat Izin Pemakaian Laboratorium dari FKM USU ... 143
Lampiran 8 Surat Izin Pemakaian Laboratorium dari Baristand ... 144
Lampiran 9 Surat Permohonan Izin Penelitian ... 145
