pengaruh kombinasi ketebalan filter pasir dan …eprints.ums.ac.id/26389/12/naskah_publikasi.pdf ·...
TRANSCRIPT
PENGARUH KOMBINASI KETEBALAN FILTER
PASIR DAN ARANG TEMPURUNG KELAPA TERHADAP
PENURUNAN KADAR MANGAN (Mn) AIR SUMUR
ARTIKEL PUBLIKASI ILMIAH
Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Ijazah S1 Kesehatan Masyarakat
Disusun Oleh :
BHERTA EKA ANDRYANI
J 410 090 044
PROGRAM STUDI KESEHATAN MASYARAKAT
FAKULTAS ILMU KESEHATAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2013
SURAT PERNYATAAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH
Bismillahirrahmanirrohim
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya :
Nama : Bherta Eka Andryani
NIM : J 410 090 044
Fakultas/Jurusan : Ilmu Kesehatan/Kesehatan Masyarakat
Jenis : Skripsi
Judul : Pengaruh Kombinasi Ketebalan Filter Pasir dan Arang
Tempurung Kelapa Terhadap Penurunan Kadar Mangan
(Mn) Air Sumur
Dengan ini menyatakan bahwa saya menyetujui untuk :
1. Memberikan hak bebas royalti kepada Perpustakaan UMS atas
penulisan karya ilmiah saya, demi pengembangan ilmu pengetahuan
2. Memberikan hak menyimpan, mengalih mediakan/mengalih formatkan,
mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), mendistribusikan,
serta menampilkannya dalam bentuk softcopy untuk kepentingan
akademis kepada Perpustakaan UMS, tanpa perlu meminta izin dari
saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta.
3. Bersedia dan menjamin untuk menanggung secara pribadi tanpa
melibatkan pihak Perpustakaan UMS, dari semua bentuk tuntutan
hukum yang timbul atas pelanggaran hak cipta dalam karya ilmiah ini.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan semoga dapat
digunakan sebagaimana semestinya.
Surakarta, 19 Juli 2013
Yang Menyatakan
(Bherta Eka Andryani)
1
PENGARUH KOMBINASI KETEBALAN FILTER
PASIR DAN ARANG TEMPURUNG KELAPA TERHADAP
PENURUNAN KADAR MANGAN (Mn) AIR SUMUR
Bherta Eka Andryani J 410 090 044
Prodi Kesehatan Masyarakat Fakultas Ilmu Kesehatan
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan Surakarta 57162
Abstrak
Kadar Mn di Perum Griya Fajar Gentan sudah melebihi standar, yaitu 0,8 mg/l. dan
dapat diturunkan dengan melakukan filtrasi pasir dan arang tempurung kelapa. Tujuan
penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh kombinasi ketebalan filter pasir dan
arang tempurung kelapa terhadap penurunan kadar Mn air sumur. Metode yang
digunakan pada penelitian ini adalah pretest-postest dengan kelompok kontrol. Populasi
dalam penelitian ini adalah seluruh sumur artesis yang ada di Perum Griya Fajar Gentan
yang berjumlah 25 sumur. Jumlah sampel yang digunakan adalah 60 liter, setiap
perlakuan membutuhkan 5 liter air dengan 3 kali pengulangan. Hasil uji laboratorium
pada kontrol, kadar Mn rata-rata sebesar 0,8 mg/l. Perlakuan dengan pasir dan arang
tempurung kelapa ketebalan 40 cm rata-rata kadar Mn sebesar 0,36 mg/l, ketebalan 50
cm rata-rata kadar Mn sebesar 0,26 mg/l, dan ketebalan 60 cm rata-rata kadar Mn
sebesar 0,14 mg/l. Kadar Mn setelah perlakuan sudah di bawah standar baku mutu.
Ketebalan yang paling efektif menurunkan kadar Mn pada ketebalan pasir dan arang
tempurung kelapa 60 cm sebesar 82,5%. Hasil uji statistik menggunakan anova satu
jalur menunjukkan ada pengaruh kombinasi ketebalan filter pasir dan arang tempurung
kelapa terhadap penurunan kadar Mn air sumur sehingga diharapkan masyarakat di
Perum Griya Fajar Gentan dapat menerapkan sistem pengolahan ini dalam skala rumah
tangga.
Kata Kunci : Kadar Mn, sumur artesis, pasir dan arang tempurung kelapa
Abstract
Mn levels in Perum Griya Fajar Gentan have exceeded capacity standardized are 0,8
mg/l and can be lowered with sand and coconut shell charcoal filtration. The purposes
of this study are to know about influences of thick sand and coconut shell charcoal filter
on decreased of Mn levels. The method used in this research was pretest-postest with
control group. The population in this research was all of arthesis well in Perum Griya
Fajar Gentan totally 25 wells. The number of sample which used 60 liter, every
treatment used 5 liter of water with 3 more repetition. The result of laboratory test
showed that control, the average Mn concentration of 0,8 mg/l, thick sand and coconut
shell charcoal filter 40 cm have levels of Mn are 0,36 mg/l, thick of sand and coconut
shell charcoal filter 50 cm have levels of Mn are 0,26 mg/l, thick of sand and coconut
shell charcoal filter 60 cm have levels of Mn are 0,14 mg/l. Levels of Mn after treatment
already under standardized. Effective of thick caused to decreased levels of Mn in 60
cm about 82,5%. Statistics test used one way anova. The result of this anova showed the
2
influence of thick combination sand and coal of shell of cocunut filter to decreased of
Mn well of water, so expect people in Perum Griya Fajar Gentan can apply this
treatment system for household scale.
Key Words : Levels of Mn, artesian well, sand and coconut shell charcoal filter
PENDAHULUAN
Peningkatan kualitas air minum yang dilakukan dengan jalan mengadakan
pengelolaan terhadap air yang akan digunakan sebagai air minum, mutlak diperlukan
terutama apabila air tercemar berasal dari air permukaan. Air minum yang tidak
mengganggu kesehatan adalah air yang memenuhi persyaratan-persyaratan kesehatan.
Berdasarkan hasil uji pendahuluan yang telah dilakukan di Laboratorium Kimia
Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Surakarta, diketahui bahwa
sampel air yang berasal dari air sumur di rumah Bapak Restu yang berada di Perum
Griya Fajar Gentan Kecamatan Baki Kabupaten Sukoharjo memiliki kandungan
mangan (Mn) yang cukup tinggi, yaitu 0,8 mg/l dimana kadar tersebut telah melampaui
batas aman yang telah ditetapkan oleh Peraturan Menteri Kesehatan RI No.
492/MENKES/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Air Minum, yaitu sebesar 0,4 mg/l.
Paparan dosis tinggi Mn dalam waktu singkat menunjukkan gejala berupa
penggumpalan darah, gangguan kulit, gangguan skeleton, mengakibatkan cacat lahir,
gangguan jantung, dan iritasi alat pencernaan (Widowati, dkk, 2008). Salah satu proses
pengolahan air yang dapat dilakukan adalah filtrasi. Filtrasi merupakan proses
penghilangan partikel-partikel atau flok-flok halus yang lolos dari unit sedimentasi,
dimana partikel-partikel tersebut akan tertahan pada media penyaring selama air
melewati media tersebut. Filtrasi diperlukan untuk menyempurnakan penurunan kadar
kontaminan, seperti bau, rasa, warna, Fe, dan Mn sehingga diperoleh air bersih yang
memenuhi standar kualitas air minum (Asmadi, dkk, 2011).
3
Hasil penelitian Handayani, dkk (2009) menunjukkan bahwa ketebalan pasir-
zeolit 60 cm efektif menurunkan kadar Fe dan Mn sebesar 95,42% dan 92,39%.
Hasil penelitian Saifudin, dkk (2004) menunjukkan bahwa kombinasi pasir-
zeolit dapat menurunkan Mn sebesar 0,83 mg/l dengan efektivitas 48,13%, untuk
kombinasi pasir-karbon aktif rata-rata kadar Mn turun sebesar 0,87 mg/l dengan
efektivitas 45,56%, dan kombinasi zeolit-karbon aktif rata-rata kadar Mn menjadi
0,87% dengan efektivitas sebesar 45,52%.
Pada penelitian ini, digunakan filter berupa pasir dan arang tempurung kelapa
dengan melakukan kombinasi ketebalan dari media filter tersebut sehingga dapat
diketahui efektivitas dari kombinasi ketebalan tersebut. Adapun ketebalan filter yang
digunakan adalah 40 cm, 50 cm, dan 60 cm dengan perbandingan 1:1. Jenis filter yang
digunakan pada penelitian ini adalah pasir silika yang halus dengan diameter 0,1 mm
dan arang tempurung kelapa dengan diameter 0,7 mm.
Berdasarkan uraian di atas maka penulis tertarik untuk melakukan penelitian
mengenai penurunan kadar mangan (Mn) pada air sumur dengan menggunakan berbagai
kombinasi ketebalan filter pasir dan arang tempurung kelapa.
METODE PENELITIAN
Jenis penelitian ini adalah eksperimen dengan rancangan penelitian pretest-
postest dengan kelompok kontrol (pretest-postest with control group design), dimana
akan dilakukan pretest pada kedua kelompok dan diikuti intervensi pada kelompok
eksperimen. Setelah beberapa waktu dilakukan postest pada kedua kelompok tersebut
(Notoatmodjo, 2005).
4
Penelitian ini dilaksanakan di Perum Griya Fajar Gentan pada Bulan Mei - Juli
2013. Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh sumur artesis yang terdapat di Perum
Griya Fajar Gentan Kecamatan Baki Kabupaten Sukoharjo yang berjumlah 25 buah,
dimana sampel pada penelitian ini diambil dari salah satu sumur sebanyak 60 liter.
Setiap perlakuan membutuhkan 5 liter air dan 1 liter air hasil perlakuan digunakan
untuk pemeriksaan kadar Mn menggunakan metode Spektrofotometer dengan
Spektrofotometer, dimana setelah setelah diperoleh hasil baru dihitung efektivitas
pengolahannya dengan rumus :
∑ P = x 100%
Keterangan :
∑ P : Efektivitas pengolahan
a : Rata-rata kadar Mn sebelum perlakuan
b : Rata-rata kadar Mn setelah perlakuan
Analisis data dalam penelitian ini menggunakan uji Anova satu jalur untuk
mengetahui pengaruh kombinasi ketebalan media filter pasir dan arang tempurung
kelapa terhadap penurunan kadar Mn pada air sumur. Pengolahan data menggunakan
bantuan program komputer SPSS versi 21 dan dilakukan di Laboratorium Komputer
Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Surakarta dengan tingkat
kepercayaan 99%, dimana jika p value ≤ 0,01 maka hipotesis penelitian diterima dan
jika p value > 0,01 maka hipotesis penelitian ditolak.
5
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
1. Pengukuran pH
Tabel 1. Hasil Pengukuran pH
Replikasi
pH Permenkes RI
No.
492/MENKES
/PER/IV/2010 Sebelum
Setelah Perlakuan
Kontrol 40 cm 50 cm 60 cm
1
7,1
7,1 7,1 7,1 7,1
2 7,1 7,1 7,1 7,1 6,5 – 8,5
3 7,1 7,1 7,1 7,1
Pengukuran pH air dilakukan saat sebelum mendapatkan perlakuan dan
setelah mendapatkan perlakuan dengan filter pasir dan arang tempurung kelapa
selama 5 menit. Berdasarkan hasil pemeriksaan pH diketahui pH sebelum dan
setelah mendapatkan perlakuan dengan filter pasir dan arang tempurung kelapa
yang dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali dengan waktu tinggal selama 5
menit hasilnya sama, yaitu 7,1.
2. Pengukuran Suhu
Tabel 2. Hasil Pengukuran Suhu
Replikasi
Suhu (oC) Permenkes RI
No.
492/MENKES
/PER/IV/2010 Sebelum
Sesudah Perlakuan
Kontrol 40 cm 50 cm 60 cm
1
27
27 27 27 27
2 27 27 27 27 28 ± 3 oC
3 27 27 27 27
Berdasarkan hasil pemeriksaan suhu air yang dilakukan sebelum dan
setelah mendapatkan perlakuan dengan filter pasir dan arang tempurung
6
kelapa, dimana dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali dengan waktu tinggal
selama 5 menit diperoleh hasil yang sama, yaitu 27oC.
3. Pengukuran Mn
Tabel 3. Hasil Pengukuran Kadar Mn
Replikasi
Kadar Mn (mg/l) Permenkes RI
No.
492/MENKES
/PER/IV/2010 Sebelum
Sesudah
Kontrol 40 cm 50 cm 60 cm
1
0,8
0,8 0,32 0,26 0,14
2 0,7 0,36 0,29 0,16 0,4 mg/lt
3 0,8 0,39 0,24 0,12
Rata-rata 0,8 0,8 0,36 0,26 0,14
Tabel 3 menunjukkan adanya penurunan kadar Mn sebelum dan
sesudah perlakuan. Kadar Mn sebelum perlakuan adalah 0,8 mg/l. Ketebalan
filter pasir dan arang tempurung kelapa yang paling tinggi menurunkan Mn
adalah 60 cm, dimana rata-rata kadar Mn pada ketebalan filter pasir dan arang
tempurung kelapa 60 cm adalah 0,14 mg/l.
Tabel 4. Efektivitas Kombinasi Ketebalan Filter Pasir dan Arang Tempurung
Kelapa Terhadap Penurunan Kadar Mn
Ketebalan
Pasir dan
Arang
Tempurung
Kelapa (cm)
Kadar Mn (mg/l)
Efektivitas
Pengolahan
(%) Sebelum Sesudah Penurunan
40 0,8 0,36 0,44 55
50 0,8 0,26 0,54 67,5
60 0,8 0,14 0,66 82,5
Tabel 4 menunjukkan efektivitas kombinasi ketebalan filter pasir dan
arang tempurung kelapa dalam menurunkan kadar Mn. Kadar Mn sebelum
mendapatkan perlakuan sebesar 0,8 mg/l. Ketebalan filter pasir dan arang
7
tempurung kelapa yang memiliki efektivitas pengolahan paling tinggi adalah
ketebalan 60 cm dengan efektivitas pengolahan sebesar 82,5%.
Tabel 5. Hasil Analisis Anova untuk Kadar Mn
Sum of
Squares df
Mean
Square F Sig.
Between Groups 126,250 3 42,083 50,500 ,000
Within Groups 6,667 8 ,833
Total 132,917 11
Berdasarkan Tabel 5 diketahui nilai signifikan 0,000 dimana sig ≤ 0,01
sehingga Ho ditolak yang artinya ada pengaruh yang signifikan kombinasi
ketebalan filter pasir dan arang tempurung kelapa terhadap penurunan kadar
Mn air sumur.
B. Pembahasan
1. Pengukuran pH
Kusnaedi (2010) menyatakan bahwa derajat keasaman air minum harus
netral, tidak boleh bersifat asam maupun basa. Pada penelitian ini pengukuran
pH air dilakukan saat sebelum mendapatkan perlakuan dan setelah
mendapatkan perlakuan dengan filter pasir dan arang tempurung kelapa selama
5 menit dan dilakukan pengulangan dalam waktu yang bersamaan diketahui
bahwa hasilny sama, yaitu 7,1. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pH tidak
berpengaruh terhadap proses filtrasi.
Jika hasil pemeriksaan pH dibandingkan dengan Peraturan Menteri
Kesehatan RI No.492/MENKES/PER/IV/2010 tentang persyaratan air minum,
8
dimana standar pH yang diperbolehkan berkisar antara 6,5 – 8,5, maka pH
sampel air sebelum dan setelah mendapatkan perlakuan dengan filter pasir dan
arang tempurung kelapa masih berada dalam standar baku mutu yang
diperbolehkan.
2. Pengukuran Suhu
Menurut Kusnaedi (2010) air yang baik harus memiliki temperatur
sama dengan temperatur udara (20-26oC). Air yang secara mencolok
mempunyai temperatur di atas atau di bawah temperatur udara, berarti
mengandung zat-zat tertentu (misalnya, fenol yang terlarut di dalam air cukup
banyak) atau sedang terjadi proses tertentu (proses dekomposisi bahan organik
oleh mikroorganisme yang menghasilkan energi) yang mengeluarkan atau
menyerap energi dalam air.
Berdasarkan hasil pemeriksaan suhu air baik sebelum mendapatkan
perlakuan maupun setelah mendapatkan perlakuan dengan filter pasir dan
arang tempurung kelapa, dimana dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali dalam
waktu yang bersamaan dengan waktu tinggal selama 5 menit, diketahui bahwa
suhu air tersebut adalah 27oC. Dari hasil pengukuran suhu tersebut diketahui
bahwasanya suhu tidak memiliki pengaruh terhadap proses filtrasi dari
penurunan kadar Mn dengan kombinasi ketebalan filter pasir dan arang
tempurung kelapa.
Jika dibandingkan dengan Peraturan Menteri Kesehatan RI No.
492/MENKES/PER/IV/2010 tentang persyaratan air minum, dimana suhu yang
9
diperbolehkan adalah 28 ± 3oC (25
oC – 31
oC), maka suhu air yang diperiksa
tersebut masih diperbolehkan.
3. Pengukuran Mn
Berdasarkan hasil pemeriksaan yang dilakukan di Perum Griya Fajar
Gentan diketahui bahwasanya air yang ada di sana memiliki kadar Mn yang
melebihi standar baku mutu yang ditetapkan oleh Peraturan Menteri Kesehatan
No. 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang persyaratan air minum, yaitu 0,8
mg/lt, dimana kadar yang diperbolehkan adalah 0,4 mg/lt.
Kadar Mn yang sudah melebihi standar baku mutu air perlu dilakukan
pengolahan terlebih dahulu. Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah filtrasi
yang merupakan proses pemisahan antara padatan dengan cairan (Kusnaedi,
2010). Pada penelitian ini dilakukan proses filtrasi dengan kombinasi ketebalan
filter pasir dan arang tempurung kelapa, yaitu 40 cm, 50 cm, dan 60 cm, dimana
filter pasir dan arang tempurung kelapa dikontakkan dengan air sampel selama
5 menit. Setelah dilakukan perlakuan filtrasi dengan filter pasir dan arang
tempurung kelapa dengan berbagai ketebalan, kadar Mn pada air yang berada di
Perum Griya Fajar Gentan mengalami penurunan.
Rata- rata kadar Mn setelah melewati filter pasir dan arang tempurung
kelapa dengan ketebalan 40 cm sebesar 0,36 mg/l dengan efektivitas
pengolahan 55%, rata-rata kadar Mn setelah melewati filter pasir dan arang
tempurung kelapa dengan ketebalan 50 cm sebesar 0,26 mg/l dengan efektivitas
pengolahan 67,5%, dan rata-rata kadar Mn dengan ketebalan filter pasir dan
arang tempurung kelapa 60 cm sebesar 0,14 mg/l dengan efektivitas pengolahan
10
82,5%. Sebenarnya dengan ketebalan filter pasir dan arang tempurung kelapa
40 cm dan 50 cm saja sudah terjadi penurunan hingga mencapai di bawah
standar, yaitu 0,36 mg/l dan 0,26 mg/l, dimana standar yang ditetapkan oleh
Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang
Persyaratan Air Minum adalah 0,4 mg/l. Namun ketebalan filter pasir dan arang
tempurung kelapa yang paling efektif adalah ketebalan 60 cm.
Setelah dilakukan uji statistik dengan menggunakan uji Anova diperoleh
nilai signifikansi 0,000 (≤ 0,01), sehingga Ho ditolak yang artinya ada pengaruh
yang signifikan antara kombinasi ketebalan filter pasir dan arang tempurung
kelapa dalam menurunkan kadar Mn air sumur. Kadar Mn pada kontrol atau
tanpa menggunakan filter pasir dan arang tempurung kelapa dengan ketebalan
60 cm ada beda signifikan (sig=0,000) karena sig ≤ 0,01 dengan mean
difference 8,667 ini menunjukkan penurunan kadar Mn yang lebih tinggi
daripada kontrol. Sehingga dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa
semakin tebal filter yang digunakan maka semakin tinggi penurunan kadar Mn
pada air sumur, dimana ketebalan filter pasir dan arang tempurung kelapa yang
paling tinggi penurunan kadar Mn adalah 60 cm.
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan hal-
hal sebagai berikut:
1. Ada pengaruh kombinasi ketebalan filter pasir dan arang tempurung kelapa
terhadap penurunan kadar Mn air sumur.
11
2. Kadar Mn sebelum dilakukan perlakuan, yaitu 0,8 mg/l.
3. Kadar Mn setelah dilakukan perlakuan dengan filter pasir dan arang tempurung
kelapa untuk ketebalan 40 cm rata-rata 0,36 mg/l, ketebalan 50 cm kadar Mn
rata-rata 0,26 mg/l, dan ketebalan 60 cm kadar Mn rata-rata sebesar 0,14 mg/l.
4. Kombinasi ketebalan filter pasir dan arang tempurung kelapa yang paling
efektif dalam menurunkan kadar Mn adalah ketebalan 60 cm dengan efektivitas
82,5%.
B. Saran
Masyarakat dapat menerapkan sistem pengolahan ini untuk skala rumah
tangga dengan memanfaatkan bak penampungan air yang terdapat di rumah
masing-masing dan diharapkan dapat mengolah air sumur mereka sebelum
digunakan.
Peneliti lain dapat menggunakan filter pasir dan arang tempurung kelapa
dalam menurunkan parameter lainnya selain Mn dengan melihat lama kontak filter
dengan air dan mencoba menggunakan filter pasir dan arang tempurung kelapa
dengan kombinasi ketebalan yang berbeda serta dapat mencoba untuk
menggunakan variasi ketebalan di bawah 40 cm sehingga dapat diketahui
keefektifan dari filter penyaring yang digunakan.
12
DAFTAR PUSTAKA
Asmadi, Khayan, Kasjono, H.S. 2011. Teknologi Pengolahan Air Minum. Yogyakarta :
Gosyen Publishing.
Handayani, TI, Astuti, D, Kurniawan, TP. 2009. Pengaruh Berbagai Kombinasi
Ketebalan Media Filter Pasir dan Zeolit Terhadap Penurunan Kadar Besi (Fe)
dan Mangan (Mn) pada Air Sumur Perum Nilasari Pabelan Kartasura. Jurnal
Kesehatan. ISSN 1979-7621. Vol. 2. No. 2. Desember 2009: 147-155.
Kusnaedi. 2010. Mengolah Air Kotor untuk Air Minum. Jakarta : Penebar Swadaya.
Notoatmodjo, S. 2005. Metodologi Penelitian Kesehatan. Jakarta : Rineka Cipta.
Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang Persyaratan
Kualitas Air Minum.
Saifudin, M.R, Widiarto, N, Astuti, D. 2004. Efektivitas Kombinasi Filter Pasir-Zeolit,
Pasir-Karbon Aktif, dan Zeolit-Karbon Aktif terhadap Penurunan Kadar Mangan
(Mn) di Desa Danyung Kecamatan Grogol Kabupaten Sukoharjo Tahun 2004.
Infokes. Vol. 8. No. 1. Maret-September 2004.
Widowati, T, Sastiono, A, Rumampuk, R.J. 2008. Efek Toksik Logam. Yogyakarta :
Andi Offset.