ANALISIS PENGARUH JARAK PENGALIRAN, PH, SUHU, TEKANAN, DAN KANDUNGAN BESI TERHADAP KONSENTRASI SISA KLORIN DAN KOLONI COLIFORM PADA SUMBER AIR WENDIT PDAM KOTA MALANG 1
Anggun Sugiarti1, Emma Yuliani2, Linda Prasetyorini2 Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya 2 Dosen Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya 1
[email protected] ABSTRAK
Untuk menjaga kualitas air perpipaan keberadaan sisa klor sangat diperlukan dalam suatu sistem jaringan distribusi. Pemberian klorin ini dilakukan karena dapat mengurangi resiko tumbuhnya mikroba dan risiko terjadinya kontaminasi. Sisa klorin pada sistem jaringan distribusi harus dijaga pada konsentrasi 0,2-0,5 mg/l. Penelitian ini merupakan penelitian observasional analitik yang dilakukan secara cross sectional, dengan variabel bebas jarak pengaliran, pH, suhu, tekanan, dan kandungan besi dan variabel terikat sisa klorin dan koloni coliform. Sampel penelitian diambil secara acak pada pelanggan PDAM Kota Malang. Pengaruh tersebut masing-masing dianalisis dengan uji regresi linier berganda dengan bantuan program SPSS 17.0. Setelah dianalisis didapatkan pengaruh jarak pengaliran dan suhu terhadap koloni coliform dengan R= 0,726 (kuat) pada jarak 0 km hingga 6 km; serta pengaruh jarak pengaliran, pH, dan tekanan terhadap koloni coliform R= 0,301 (rendah) pada jarak 8 km hingga 20 km. Sedangkan pengaruh jarak pengaliran dan suhu terhadap sisa klorin sebesar R= 0,272 (rendah) pada jarak 0 km hingga 6 km; dan pengaruh jarak pengaliran, pH, dan tekanan terhadap sisa klorin R= 0,364 (rendah) pada jarak 8 km hingga 20 km. Dengan menganalisis risiko dampak lingkungan dan kesehatan didapatkan kandungan klorin yang ada tidak dapat menimbulkan dampak di kemudian hari (asumsi usia manusia kurang lebih 70 tahun) atau dikatakan aman dengan nilai tingkat risiko non karsinogenik sebesar 7,472x10-2. Saran lebih lanjut agar pihak PDAM Kota Malang mengadakan pos-pos klorinasi pada jarak tertentu untuk menjaga agar sisa klorin tetap ada pada jaringan distribusi. Kata Kunci : Sisa Klorin, Koloni Coliform, Pengaruh
ABSTRACT To maintain the quality of piped water, the presence of residual chlorine in a distribution network system is very necessary. Provision of chlorine is applied because it can reduce the risk of microbial growth and contamination. Chlorine residual in the distribution system network must be maintained at a concentration of 0.2-0.5 mg / l. This research was conducted observational analytic with cross-sectional. The independent variables are distribution distances, pH, temperature, pressure, and iron content, while the dependent variables are residual chlorine and coliform colonies. Samples were taken at customer PDAM Malang randomly. The effect of variables was analyzed with multiple linear regression of SPSS 17.0. The analysis of chlorine residual and coliform colonies effect showed that distribution distance and temperature on coliform colonies with R= 0.726 (strong) at a distance of 0 km to 6 km; and the effect of distribution distance, pH, and pressure on the coliform colonies with R= 0.301 (low) at a distance of 8 km to 20 km . While distribution distance and temperature influence the chlorine residual with R= 0.272 (low) at a distance of 0 km to 6 km; and the effect of distribution distance, pH, and pressure on chlorine residual with R = 0.364 (low) at a distance of 8 km to 20 km. By analyzing the environmental impacts and health risks of chlorine content obtained it will not have an impact in the future (assuming human age approximately 70 years), or can be said secure with the value of non-carcinogenic risk level of 7.472 x10-2. Further suggestion that PDAM Malang should held posts chlorination at a certain distance to keep the chlorine residual remains in the distribution network. Keywords: Residual Chlorine, Coliform Colonies, Effect
1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Akibat penggunaan air minum yang tidak memenuhi syarat kesehatan, maka tiap tahunnya di Indonesia diperkirakan lebih dari 3,5 juta anak di bawah usia tiga tahun terserang penyakit saluran pencernaan dan diare, dengan jumlah kematian 3 % atau 105.000 jiwa. Senyawa kimia berbahaya yang terlarut dalam air dapat berakibat fatal terhadap kesehatan jika kadar senyawa tersebut sangat berlebih atau hanya sedikit berlebih dalam air. Dalam penggunaan jangka panjang akan terjadi penimbunan zat-zat tersebut dan menimbulkan efek merugikan kesehatan (Raini dkk, 2001). Dalam rangka meningkatkan derajat kesehatan masyarakat, perlu dilaksanakan pengawasan kualitas air minum yang dikonsumsi oleh masyarakat, sehingga masyarakat terhindar dari gangguan kesehatan yang tidak diinginkan. Standar kualitas air minum di Indonesia telah ditetapkan melalui Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 492/Menkes/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. Disinfeksi dengan klorinasi dilakukan untuk mengatasi permasalahan kualitas air. Berdasarkan latar belakang di atas maka analisa pengaruh jarak pengaliran, pH, suhu, tekanan, dan kandungan besi terhadap sisa klorin dan koloni coliform perlu dilakukan. 1.2 Identifikasi Masalah Jauhnya jarak yang ditempuh air minum daalam jaringan pipa PDAM untuk sampai ke pelanggan akan berpengaruh pada kualitas air distribusi, karena terjadinya kontaminasi selama proses pendistribusian. Untuk menghindari adanya pencemaran kuman, zat organik dan organisme patogen lainnya pada pasca pengolahan dibutuhkan sisa klorin yang jaraknya cukup jauh dari instalasi. Akibatnya pada
saat kontaminasi di tengah jalan tidak ada bahan aktif yang bisa membunuhnya sehingga kualitas air khususnya kandungan bakteri coli sebagai indikator mikrobiologis dapat berubah. Penelitian ini dilakukan melalui analisa regresi pengaruh jarak, pH, suhu, tekanan, dan kandungan besi terhadap sisa klorin dan koloni coliform dalam jaringan distribusi air minum. Jaringan distribusi yang ditinjau adalah jaringan distribusi ZAMP yang dikelola oleh PDAM Kota Malang. Kalibrasi dilakukan terhadap parameter kebutuhan air dan koefisien laju kehilangan klorin akibat pipe wall reaction (kw) dengan menggunakan data pengukuran debit air dan konsentrasi sisa klorin di lapangan. Parameter yang terkalibrasi digunakan sebagai dasar perencanaan perbaikan dan pengembangan ZAMP. 1.3 Tujuan dan Manfaat Tujuan yang dicapai dalam penelitian ini adalah 1. Mengetahui proses desinfeksi dengan menggunakan proses klorinasi untuk mencapai Zona Air Minum Prima (ZAMP). 2. Menganalisis kadar sisa klorin sesuai dengan Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 492/Menkes/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum . 3. Melakukan analisis pengaruh jarak pengaliran jarak pengaliran, tekanan, pH, suhu, dan kandungan besi terhadap sisa klorin dan koloni coliform. 4. Memahami efek yang terjadi apabila sisa klorin melebihi ambang batas dan mengetahui apakah kandungan klorin yang ada dapat menimbulkan dampak di kemudian hari (asumsi usia manusia kurang lebih 70 tahun). Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai gambaran bagi PDAM Kota Malang dalam upaya pemenuhan kebutuhan air minum. Selain itu juga
dapat membantu mewujudkan peningkatan kualitas air yang secara teknis dalam program Zona Air Minum Prima (ZAMP) yaitu air bisa langsung diminum dari kran tanpa harus melalui proses direbus dengan Pilot Project. 2. TINJAUAN MASALAH 2.1 Disinfeksi Klorinasi 2.1.1 Klorinasi Klorinasi merupakan salah satu bentuk pengolahan air yang bertujuan untuk membunuh kuman dan mengoksidasi bahan-bahan kimia dalam air. Klorinasi (chlorination) adalah proses pemberian klorin ke dalam air yang telah menjalani proses filtrasi dan merupakan langkah yang maju dalam proses purifikasi air. Bentuk bentuk klorin di pasaran: a. Liquid/gas –Cl b. Ca(OCl)2 c. NaOCl Di dalam air, klorin akan bereaksi dengan air akan menghasilkan Asam Hipoklorit (HOCL) dengan reaksi sebagai berikut: Cl2 (g)+ (H2O) ↔ HOCl+ H+ + Cl- (1) HOCl adalah asam lemah: HOCl ↔ H+ + OCl(2) Ca(OCL)2 + 2(H2O) ↔ 2 HOCL +Ca(OH)2 (3) Reaksi (1) yaitu reaksi gas klor dengan air, akan mengakibatkan pH air akan menurun karena dihasilkan ion H+, sebaliknya reaksi (3) yaitu reaksi kaporit dengan air, pH air akan naik karena dihasilkan Ca(OH)2 yang bersifat basa (alkalis). HOCl dan OCl- adalah klor aktif atau disebut klor bebas. HOCl merupakan sisa klor bebas yang paling efektif sebagai desinfektan dibandingkan dengan OCl- sebagai bentuk klor bebas yang kedua. Sedangkan Cl- merupakan klor yang tidak aktif. Cl2, HOCl, dan OCl merupakan sisa klor aktif yang bersifat toksik bagi kuman. Daya bunuh HOCl terhadap golongan coliform kurang lebih 80-100
kali lebih kuat daripada OCl, keaktifannya tergantung pH dan suhu. Kualitas desinfektan dari asam hipoklorit akan memikat pada pH yang rendah yaitu dibawah 7,5 (Enry, 1989). Pada pH sampai dengan 6,7 pada umumnya 90% klorin akan membentuk HOCl (Sterrit, 1994). 2.2.2 Transport Lingkungan Klorin Tujuan dari analisis lingkungan transportasi adalah untuk memperkirakan konsentrasi kontaminan dalam kompartemen ini. Untuk mengukur waktu tempuh dari sumber menuju pelanggan adalah t=x/u, dimana kecepatan aliran dihitung dengan u = Q/A. u = kecepatan aliran (m/s) Q = Debit aliran (m3/s) A = Luas Area (m2) sehingga waktu tempuh didapat dari jarak dari sumber menuju reservoir dibagi dengan kecepatan aliran. Dalam aliran perpipaan pada PDAM termasuk aliran semi-infinite. Dalam jangka waktu yang lama, maka
nilai ℎ − = 1, sehingga nilai konsentrasi kontaminan didapatkan:
, = −
C(x,t)= Konsentrasi Kontaminan (mg/m3) S0 = Emisi Dasar (g/s) Q = Debit Aliran (m3/s) k = Degradasi Dasar Konstan (s-1) x = Jarak (m) u =Kecepatan (m/s) 2.2 Standar Kualitas Air Minum Di Indonesia persyaratan kualitas air minum berpedoman pada Permenkes RI 736/Menkes/PER/VI/2010 tentang Tata Laksana Pengawasan Kualitas Air Minum dan Permenkes RI Nomor 492/Menkes/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. Peraturan tersebut merupakan pedoman untuk masyarakat luas dengan mengingat bahwa air yang memenuhi syarat kesehatan mempunyai peranan penting dalam rangka pemeliharaan,
perlindungan, dan mempertinggi derajat kesehatan masyarakat. Pada prinsipnya peraturan tersebut memuat persyaratan kualitas air minum yang meliputi persyaratan fisik, kimia, mikrobiologi dan persyaratan radio aktif. Khususnya untuk persyaratan mikrobiologis parameter yang digunakan adalah Coliform tinja dan Total Coliform, dalam 100 ml air angka Coliform tinjanya harus nol. Demikian pula untuk Total Coliform, dimana jumlah per 100 ml air juga harus nol. Sedangkan untuk sisa klorin memiliki standard antara 0,3 hingga 0,5 mg/l. 2.3 Uji Statistik 2.3.1 Uji Korelasi Pearson Derajat hubungan antar variabel yang saling berpengaruh diketahui dengan menghitung koefisien korelasi (r), sedangkan r2 adalah koefisien determinasi atau koefisien penentu. =
∑ ∑ ∑
∑ ∑ ∑ ∑
Dalam hal ini, uji korelasi juga terdapat uji hipotesis. Uji tersebut untuk mengetahui apakah 2 variabel tidak independen atau independen. Berikut ini kodisinya: • Ho = ρ = 0 (x dan y independen) • Hi = ρ ≠ 0 (x dan y dependen) Menurut Sugiyono (2007), untuk menginterpretasikan keeratan hubungan antar variabel, maka digunakan pedoman sebagai berikut ini: Tabel 2.1 Pedoman untuk mengukur keeratan antar variabel Interval Tingkat Hubungan 0,00 - 0,199 Sangat rendah 0,20 - 0,399 Rendah 0,40 - 0,599 Sedang 0,60 - 0,799 Kuat 0,80 - 1,000 Sangat Kuat Sumber: (Sugiyono, 2007)
2.3.2 Uji Normalitas Uji Normalitas adalah pengujian tentang kenormalan distribusi data. Penggunaan uji normalitas karena pada analisis statistik parametik, asumsi yang
harus dimiliki oleh data adalah bahwa data tersebut harus terdistribusi secara normal. Maksud data terdistribusi secara normal adalah bahwa data akan mengikuti bentuk distribusi normal (Santosa&Ashari, 2005:231). Uji-parametrik (parametric test) pada distribusi normal dilakukan dengan tahapan sebagai berikut : 1) Menentukan deviasi standar dari perbedaan nilai rata-rata hitung : !"
%!
= $
&'
+
'
%" &
$
Keterangan : !" = deviasi standar dari perbedaan rata-rata hitung ()! : )" . ! = varian sampel pertama " = varian sampel kedua 2) Menentukan deviasi standar dari perbedaan nilai rata-rata hitung : '
,' ,
= $
%'-
$
Keterangan : = variate standar normal dari distribusi normal. .,! = rata-rata hitung sampel pertama .," = rata-rata hitung sampel kedua. 3) Keputusan : Membandingkan variant standar normal (t) dengan variant standar normal pada tabel (2.2) yaitu nilai tc, dengan aturan keputusan : a) Jika nilai t < tc maka hiputesis nol (H0) diterima. b) Jika nilai > tc maka hipotesis nol (H0) tidak diterima atau ditolak atau dengan kata lain menerima hipotesis alternatif (H1). Tabel. 2.2 Nilai tc untuk Pengujian Distribusi Normal DK (α) 0.1 0.05 Uji satu 1.28 1.645 sisi Uji dua 1.645 1.96 sisi Sumber: Soewarno 1995
0.01 2.33
0.015 2.58
0.002 2.88
2.58
2.81
3.08
2.3.3 Uji Kestabilan Varian (Uji F) Untuk menguji nilai rata-rata pada analisis varian yang menguji perbedaan
nilai varian setiap populasi dapat digunakan Uji – F. Untuk setiap kelompok data menggunakan persamaan,
/ =
'0' 1 -' 0 1' -'
Keterangan: 2! = jumlah data kelompok 1 2" = jumlah data kelompok 2 3! = Standar deviasi 1 3" = Standar deviasi 2 Dengan melihat derajat kebebasan yaitu dk1= n1-1 dan dk2= n2-1 dan derajat kepercayaan (α) sebesar 5%, maka diperoleh F tabel. Setelah itu membandingkan F perhitungan dengan F tabel. Jika F hitung < F tabel maka varian kedua kelompok berbeda atau dengan kata lain dapat dikatakan bahwa pada peluang 96% nilai variannya stabil. 2.3.4 Uji Kestabilan Nilai Rata-Rata (Uji T) Untuk menguji dua set sampel data apakah berasal dari populasi yang sama atau tidak dapat menggunakan pengujian distribusi-t, yang juga merupakan uji parametik (parametic test) seperti distribusi normal. Pengujian distribusi-t dapat dilakukan dengan persamaan sebagai berikut: =
|,' , |
%$
' ' ' 6 $ 5' 5
'
&' ' 6&
=$
&' 6& " "
$
3! " , 3" = varian sampel set ke 1 dan ke 2 78 = 9! + 9" − 2 = derajat kebebasan Keputusan : Apabila t terhitung lebih besar dari nilai kritis tc, pada derajat kebebasan (α) tertentu, maka kedua sampel yang diuji tidak berasal dari populasi yang sama. Apabila t terhitung lebih kecil dari tc maka kedua sampel berasal dari populasi yang sama. 2.3.5 Regresi Linear Berganda Analisis regresi linier berganda adalah hubungan secara linear antara variabel dependen (Y) dengan beberapa variabel independen (X). Analisis regresi linear berganda digunakan untuk
mengukur pengaruh antara lebih dari satu variabel prediktor (variabel bebas) terhadap variabel terikat. Rumus regresi linear berganda sebagai berikut: Y = a + b1X1+b2X2+…+bnXn Nilai SEY pada model regresi linear digunakan untuk mengukur < dispersi data Y disekitar garis regresi Y atas X, yang dapat dihitung dengan rumus: '
, ∑1 @-' @
3=> = ? A ! 2.3.6 Penentuan R Square Adjusted R Square adalah nilai R Square yang telah disesuaikan, nilai ini selalu lebih kecil dari R Square dan angka ini bisa memiliki harga negatif. Menurut Santoso (2001) bahwa untuk regresi dengan lebih dari dua variabel bebas digunakan Adjusted R2 sebagai koefisien determinasi. Adapun bentuk persamaan R2 secara umum dapat dirumuskan sebagai berikut ini: C ∑ ' 6 C ∑ 6⋯6 C1 ∑ 1@ B" = ' ∑
2.3.7 Pengujian Titik Potong < = E! X + Dari persamaan regresi Y G! , dalam hal ini nilai a1 adalah koefisien regresi atau koefisien arah, dan nilai b1 adalah titik potong garis regresi. Kedua para meter tersebut perlu diuji apakah nilainya = 0 atau tidak melalui titik asal nol. Uji statistik dengan menggunkan ujit dapat digunakan untuk menguji nilai b1. C I t = ' J "
K
!
3G = 3=> " L + ∑1
,
N ,
@M' '
Interval kepercayaan nilai b1 untuk O = 95 % dengan derajat kebebsan n–2, G! − O 3G < G! + G! + O 3G 2.3.8 Pengujian Koefisien Regresi Dari persamaan regresi Y = a1X + b1, maka bagi para hidrologi parameter a1 jauh lebih penting dalam analisa data jika dibandingkan dengan parameter b1. Apabila nilai a1 = 0, maka garis regresinya akan mendatar dan variabel X dan Y adalah variabel bebas. Pertambahan atau pengurangan nilai X
tidak merubah nilai Y, oleh karena itu perlu dilakukan pengujian apakah nilai a1 = 0 atau tidak. Metode statistik uji-t dapat digunakan untuk melakukan pengujian. T U t = ' J
3E =
V
JWX
'
[ Y∑1 @M' Z' Z \
Perkiraan nilai a1 dapat menggunakan interval kepercayaan: a! − tα S` < a! < a! + tα S` nilai t umumnya 95 % dan derajat kebebasan = n-2. 2.4 Analisis Resiko Kesehatan Lingkungan (ARKL) 2.4.1 Analisis Pemajanan Analisis pemajanan, atau exposure assessment yang disebut juga penilaian kontak, bertujuan untuk mengenali jalurjalur pajanan risk agent agar jumlah asupan yang diterima individu dalam populasi berisiko bisa dihitung. Berikut ini persamaannya:
a=
bcde fg hi jklm
= asupan (intake),mg/kg.hari = konsentrasi risk agent, mg/M3 untuk medium udara, mg/L untuk air minum, mg/kg untuk makanan atau pangan R = laju asupan atau konsumsi, M3/jam untuk inhalasi, L/hari untuk air minum, g/hari untuk makanan fE = Frekuensi pajanan, hari/tahun Dt = Durasi pajanan, tahun (real time atau proyeksi 30 tahun untuk nilai default residensial) Wb = Berat badan, kg tavg= Periode waktu rata-rata (70 tahun×365 hari/tahun) 2.4.2 Karakterisasi Risiko Karakteristik risiko kesehatan dinyatakan sebagai Risk Quotient (RQ, Tingkat Risiko) untuk efek-efek nonkarsinogenik (EPA 1986) dan Excess Cancer Risk (ECR) untuk efek-efek karsinogenik (EPA 2005). RQ dihitung dengan membagi asupan nonkarsinogenik (Ink) risk agent dengan RfD atau RfC-nya I C
menurut persamaan: Bn =
o
cdf
Risiko kesehatan dinyatakan ada dan perlu dikendalikan jika RQ>1. Jika RQ≤1, risiko tidak perlu dikendalikan tetapi perlu dipertahankan agar nilai numerik RQ tidak melebihi 1. 3. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian Tempat penelitian dilaksanakan di PDAM Kota Malang mulai dari sumber air wendit (titik 0 km) hingga Sukun (titik 20 km). Waktu penelitian dilaksanakan mulai saat pembuatan proposal penelitian yaitu pada bulan September 2013 sampai dengan pengumpulan data baik data primer maupun sekunder yaitu bulan Januari sampai Maret 2014. 3.2 Alat dan Bahan Penelitian Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian antara lain: 1. Botol steril volume 250 ml sebanyak 60 buah 2. Alat-alat tulis (spidol, lem,kertas) 3. Pengukuran waktu (arloji atau stopwatch) 4. Comparator Hellige dan tablet DPD (Diethyl Phenylene Diamene) 5. Erlenmeyer 100 ml 6. Spectrometer 7. Tabung reaksi, tabung durham, cawan petri, pipet ukur 1 dan 10 mL, blue tip, mikropipet, vorteks, gelas obyek dan gelas penutup, bunsen burner, inkubator 37°Cdan 44,5°C, serta media petrifilm. 3.3 Rancang Bangun Penelitian Penelitian ini merupakan peneltian observasional analitik dengan menggunakan metode survei dan pemeriksaan laboratorium. Sedangkan menurut waktunya adalah penelitian cross secsion, dimana pengambilan sampel dan pengamatan dilakukan pada waktu tertentu yang menggambarkan keadaan saat itu.
Titik-titik yang diambil dalam penelitian ini adalah titik (kontrol) berjarak: 0 km dari tendon atau kran pertama di lokasi PDAM Kota Malang, kemudian diteruskan pada titik I berjarak: 2 km, titik II berjarak: 4 km, titik III berjarak: 6 km, titik IV berjarak: 8 km, titik V berjarak: 10 km, titik VI berjarak: 12 km, titik VII berjarak: 14 km, titik VIII berjarak: 16 km, titik IX berjarak: 18 km, titik X berjarak: 20 km dari tendon air yang merupakan titik terjauh dari pipa distribusi. Variabel dalam penelitian ini adalah jarak pengaliran, ph, suhu, tekanan, dan kandungan besi sebagai variabel bebas serta kadar sisa klorin dan koloni coliform sebagai variabel terikat. 3.4 Tahapan Penelitian 1. Klorinasi dalam pembentukan Zona Air Minum Prima (ZAMP). Dalam proses tersebut dilakukan DPK (Daya Pengikat Klor) dan penentuan dosis gas klor. 2. Analisa kelayakan kadar sisa klorin dan koloni coliform dengan membandingakn sisa klorin dan koloni coliform apakah sesuai dengan Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 492/Menkes/PER/IV/2010. 3. Analisa pengaruh jarak pengaliran, pH, suhu, tekanan, dan kandungan besi terhadap sisa klorin dan koloni coliform dengan memperhatikan nilai R (korelasi). 4. Analisa Resiko Kesehatan dan Lingkungan (ARKL) dengan menghitung nilai RQ (tingkat risiko non karsinogenik). 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Klorinasi dalam ZAMP 4.1.1 Penentuan Dosis Klor Menghitung dosis gas klor dengan perhitungan sebagai berikut: - Menentukan kadar klor aktif sesuai dengan tata cara perencanaan unit paket instalasi pengolahan air SNI DT-910002-2007 (untuk jenis gas klor maka
dipilih kandungan klor aktif sebesar 99%) - Pembubuhan kaporit 3 mg/l Ca(OCl)2 sebagai klor aktif = 3 x 99/100 = 2,97 mg/l Cl2 - Sisa klor bebas = 0,5 mg/l Cl2 - DPK / DPC = Klor aktif – sisa klor bebas = (3 x 99/100 – 0,5) = 2,47 mg/l Cl2 maka nilai pembubuhan kaporit sebesar 2,47 mg/l. Untuk klor yang diinjeksi dari hasil pengujian labroratorium gr/m3 atau mg/l. Volume aliran air yang akan didisinfeksi dalam m3/jam. Jumlah klor yang perlu diinjeksi dihitung dalam gr/jam. Klor yang perlu dibubuhkan pada uji coba = 39,06 gr/m3 dengan aliran air = 1,6 m3/jam, maka jumlah klor yang diinjeksi = klorin uji coba x aliran air = 39,06 gr/m3 x 1,6 m3/jam = 62,5 gr/jam klor. Kapasitas tabung 1 kg/jam maka pemberian gas klor 62,5 gr/jam habis dipakai selama 16 hari. 4.1.2 Penentuan Perkiraan Konsentrasi Klorin pada Distribusi PDAM Sampel air yang diambil untuk penelitian pada golongan pelanggan non niaga dengan kriteria: rumah tangga A2 (persil rumah tangga dengan lebar jalan 8-10 m), A3 (persil rumah tangga dengan lebar jalan 4-8 m), dan A4 (persil rumah tangga dengan lebar jalan < 4 m). Untuk mengukur waktu tempuh dari sumber menuju pelanggan, Q (Debit Aliran) = 1,6 m3/jam A (Luas Area) = 110 km2 = 110x106 m2 U (Kecepatan Aliran) = Q/A = 4,4x10-4 / 110x106 = 4,04 m/s Jarak Pengaliran (L)= 20 km = 20x103 m waktu tempuh (t) = L / U = 20x103/ 4,04 = 4950 s Dalam aliran perpipaan pada PDAM termasuk aliran semi-infinite dan dalam persamaan emisi didapatkan:
, = ℎ − −
Nilai k = 0 dan S0 (gas emisi) sebesar 3,52x10-6 g/s maka:
, =
p,qr/t
u,u!p-v
ℎ −
4.2 Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 492/Menkes/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum Dalam Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 492/Menkes/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum telah diatur kadar sisa klorin, koloni coliform, jarak pengaliran, pH, suhu, dan kandungan besi yang sesuai dengan standar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terjadi penurunan kadar sisa klorin pada setiap kelompok jarak pengaliran, dimana pada jarak pengaliran 0 km sampai 6 km rata-rata kadar sisa klorin 0,258 mg/l, sedangkan pada jarak sampai 20 km rata-rata kadar sisa klorinnya 0,075 mg/l. Untuk koloni coliform pada jarak pengaliran 0 km sampai 6 km terjadi peningkatan jumlah terutama mulai dari jarak pengaliran 4 km, sedangkan pada jarak pengaliran 8 km sampai 20 km terjadi peningkatan jumlah terutama mulai dari jarak pengaliran 18 km. Berikut ini grafik hasil penelitian peningkatan koloni coliform dan penurunan sisa klorin:
= 0,074 ℎ − Sedangkan dalam jangka waktu
yang lama, maka nilai ℎ − = 1, dan k = 5x10-4 sehingga nilai konsentrasi kontaminan didapatkan:
, = −
= 0,074 −0,124 10q Jika jarak pengaliran 0 m maka nilai konsentrasi kontaminan sebesar 0,800 mg/m3 selanjutnya perhitungan ditabelkan pada Tabel 4.1, Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Nilai Konsentrasi Klorin Jarak (m)
Konsentrasi Klorin (mg/m3)
0
0,800
2000
0,624
4000
0,487
6000
0,380
8000
0,297
10000
0,232
12000
0,181
14000
0,141
16000
0,110
18000
0,086
20000
0,067
Jumlah Koloni Coliform
Sumber: Hasil Perhitungan
120
titik 1
100
titik 2 titik 3
80
titik 4
60
titik 5
40
titik 6
20
titik 7 titik 8
0 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Jarak (m) Gambar 4.1 Peningkatan Jumlah Koloni Coliform setiap 100 ml Sumber: Hasil Penelitian
titik 9 titik 10
0.6
Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 4 Titik 5 Titik 6 Titik 7 Titik 8 Titik 9 Titik 10
Sisa Klorin (mg/l)
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Jarak (m)
Gambar 4.2 Penurunan Kadar Sisa Klorin Sumber: Hasil Penelitian
Ditemukannya koloni coliform Berdasarkan pengamatan di dapat disebabkan oleh penurunan sisa lapangan bahwa kebocoran pipa klorin. Hal tersebut dikarenakan banyak distribusi banyak terjadi di sepanjang kemungkinan antara lain adanya jarak pengaliran, kemudian pipa kebocoran-kebocoran pipa distribusi, distribusi berdampingan dengan saluran adanya penyambungan pipa yang kurang atau roil-riol kota, serta kondisi rumah sempurna, perbaikan pipa atau pelanggan yang tidak semua dilengkapi penggantian pipa baik yang dilakukan dengan saluran pembuangan air limbah. oleh pihak PDAM ataupun oleh pelanggan, serta usia pipa yang sudah 4.3 Uji Statistika tua. Disamping itu penurunan sisa klorin Dari uji regresi linier dengan dua juga dipengaruhi oleh peningkatan variabel Y1 yaitu koloni coliform dan Y2 merupakan sisa klorin maka didapatkan jumlah kandungan besi karena pipa beberapa persamaan diantaranya: distribusi berjenis cast iron, ductile iron, dan Galvanized Iron. Tabel 4.2 Tabel Persamaan Regresi Linier Berganda No.
Jarak
R
Persamaan
1.
0 km – 6 km
0,726
Y1= 4,136-0,388X1+0,012X2
2.
8 km – 20 km
0,301
Y1= -70,621+6,233X117,590X2+15,488X3
3.
0 km – 6 km
0,272
Y2= -0,070-0,005X1+0,012X2
4.
8 km – 20 km
0,364
Y2= -93,283+6,223X117,590X2+15,488X3
Sumber: Hasil Perhitungan
Keterangan Y1= Coliform X1= Jarak X2= Suhu Y1= Coliform X1= Jarak X2= pH X3= tekanan Y1= Sisa Klorin X1= Jarak X2= Suhu Y1= Sisa Klorin X1= Jarak X2= pH X3= tekanan
4.4 Analisa Risiko Kesehatan dan Lingkungan (ARKL) 4.4.1 Analisis Pajanan Konsentrasi sisa klorin maksimum yang dihasilkan (C) sebesar 0,5 mg/l. Nilai laju konsumsi atau banyaknya volume air yang masuk setiap jamnya (R) untuk dewasa dalam pemukiman sebesar 2 lt/hr. Lamanya atau jumlah hari terjadinya pajanan setiap tahunnya (fE) pada pemukiman sebesar 350 hari/tahun. Lamanya atau jumlah tahun terjadinya pajanan (Dt) pada pemukiman sebesar 30 tahun. Berat badan manusia (Wb) di Indonesia sebesar 55 Kg. Periode waktu rata-rata hari diasumsikan (tavg) 70 tahun x 365 hari/tahun. Maka tingkat resiko untuk menghitung asupan klorin dari air minum (I) yaitu,
B z{ |j 0,5 2 350 30 a = = }C T~r 55 70 365 = 7,472 10q /ℎ 4.4.2 Karakterisasi Risiko Tingkat risiko untuk efek non karsinogenik dinyatakan dalam notasi Risk Quotien (RQ). Untuk melakukan karakteristik risiko untuk efek non karsinogenik dilakukan perhitungan dengan membandingkan atau membagi intake dengan RfC atau RfD. Berikut ini perhitungan tingkat risiko non karsinogenik (RQ) a Bn = Bz| 7,472 10q = 1 10! = 7,472 10" RQ ≤ 1 maka tingkat risiko dikatakan aman. 5. PENUTUP 5.1 Kesimpulan Berdasarkan rumusan masalah dan hasil analisis yang telah dilakukan maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut, 1. Proses desinfeksi dengan menggunakan proses klorinasi untuk mencapai Zona Air Minum Prima
(ZAMP) dilakukan melalui penentuan dosis klor, penentuan perkiraan sisa klor, pembubuhan klorin dengan sistem injeksi, serta pemantauan sisa klor dan koloni coliform. 2. Kadar sisa klorin dan koloni coliform belum sepenuhnya sesuai dengan Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 492/Menkes/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum dengan rata-rata sisa klorin sebesar 0,12 mg/L dan koloni coliform sebesar 16,51, hanya pada DMA (District Meter Area) Wendit IL, Wendit IIC, dan Mojo IIIA yang memenuhi standar sisa klorin dan koloni coliform. Sedangkan pada DMA lain masih belum memenuhi. 3. Setelah dianalisis menggunakan SPSS 17.0 dan perhitungan manual didapatkan pengaruh jarak pengaliran dan suhu terhadap koloni coliform dengan R= 0,726 (kuat) pada jarak 0 km hingga 6 km serta pengaruh jarak pengaliran, pH, dan tekanan terhadap koloni coliform R= 0,301 (rendah) pada jarak 8 km hingga 20 km. Sedangkan pengaruh jarak pengaliran dan suhu terhadap sisa klorin sebesar R= 0,272 (rendah) pada jarak 0 km hingga 6 km dan pengaruh jarak pengaliran, pH, dan tekanan terhadap sisa klorin R= 0,364 (rendah) pada jarak 8 km hingga 20 km. 4. Efek yang terjadi apabila sisa klorin melebihi ambang batas adalah terjadi gangguan pernafasan berupa reaktivitas bronchial (hyperresponsiveness), inflamasi, batuk-batuk, susah bernafas, sesak nafas, dan berkurangnya fungsi paru, serta efek yang akan muncul pada gas klorin yang terlepas dari larutan hipoklorit terhirup (inhalasi) adalah iritasi pada rongga hidung dan sakit tenggorokan. Sedangkan kandungan klorin yang ada tidak dapat menimbulkan dampak di kemudian hari (asumsi usia manusia kurang
lebih 70 tahun) atau dikatakan aman dengan nilai tingkat risiko non karsinogenik sebesar 7,472x10-2. 4.2
Saran Adapun saran yang dapat dijadikan sebagai bahan pertimbangan dalam penelitian ini maupun penelitianpenelitian lain yang berhubungan: 1. Bagi masyarakat Kota Malang mengetahui adanya kebocoran pipa sambungan pelanggan dan menjaga air dari kontaminasi limbah rumah tangga sehingga air tidak mengandung bakteri dan sisa klorin sesuai dengan standar. 2. Bagi pihak PDAM Kota Malang adalah mendirikan pos klorinasi agar sisa klorin dan koloni coliform sesuai standar, melakukan pemantauan terhadap sisa klorin untuk mencapai Zona Air Minum Prima (ZAMP), serta menjaga distribusi perpipaan dari kebocoran-kebocoran pipa agar air tidak terkontaminasi. DAFTAR PUSTAKA Alaerts,G. dan .S. Santika. 1987. Metode Penelitian Air. Usaha Nasional. Surabaya. Anonim. 2005. Guideline for Carcinogen Risk Assessment (EPA/630/P03/001B). Washington DC: Risk Assessment Forum, US Environmental Protection Agency. AWWA. 1971. Water Quality and Treatment. Mc-Graw-Hill Book Company. New York. CONNIE CHAERIYA. 2005. Dad.2000.Bacterial Chemistry and Physiology. John Wiley & Sons, Inc., New York, p. 426. Direktorat Jenderal PPM & PLP, Depkes.1996. Pedoman Teknis Sanitasi (Penyehatan) Pengelolaan Makanan Di Rumah Sakit, Jakarta. Ditjen Cipta Karya. 2010. Petunjuk Teknis Pelaksanaan Prasarana Air Minum Sederhana EPA. 1986. Guidelines for the Health Risk Assessment of Chemical Mixtures, EPA/630/R-98/002,.
Washington DC:Risk Assessment Forum, US Environmental Protection Agency. Linsey, Ray K dan Joseph B. Franzini. 1991. Teknik Sumber Daya Air. Terjemahan Ir. Djoko Sasongko, M. Sc. Erlangga. Jakarta. Montarcih, L., dan Soetopo, W. 2009. Statistika Terapan untuk Teknik Pengairan. CV. Citra Malang. Malang. PDAM Kota Malang. 2012. Laporan Tahunan. PDAM Kota Malang. 2012. Analisa Dampak Lingkungan Sumber Wendit Riduwan, Kuncoro E. A. K. 2010. Cara Menggunakan dan Memaknai Path Analysis (Analisis Jalur). Alfabeta. Bandung RI, Permenkes. 2010. Persyaratan Kualitas Air Minum Nomor: 492/Menkes/PER/IV/2010 Jakarta. RI, Permenkes. 2010. Tata Laksana Pengawasan Kualitas Air Minum Nomor: 736/Menkes/PER/VI/2010 Jakarta. Soesanto, W. 2008. Biostatistik Dengan Komputer (SPSS 16 for Windows). Duatujuh. Surabaya Soewarno. 1995. Hidrologi Aplikasi Metode Statistik untuk Analisa Data, Jilid 2. Nova. Bandung Steel, Ernest W. 1960. Water Supply and Sewerage (4th Edition) Mc., Growl Hill Book. Company Sutrisno, C. 1987. Teknik Penyediaan Air Bersih. PT Bina Angkasa. Jakarta. Sutrisno, C.T. dan Eni Suciastuti. 2006. Teknologi Penyediaan Air Bersih. Rineka Cipta. Jakarta. Volk, W. A dan M. F. Wheeler. 1988. Mikrobiologi Dasar. Editor Soenartono Adisoemarto. Erlangga. Jakarta.
