PERBEDAAN PENURUNAN KANDUNGAN MANGAN (Mn) PADA BERBAGAI KOMPOSISI ZEOLIT-KARBON AKTIF DALAM AIR SUMUR GALI (Studi Kasus Di Desa Karangnunggal Kecamatan Karangnunggal Kabupaten Tasikmalaya tahun 2013) Rahman, A.R Jurusan Kesehatan Masyarakat, Fakultas Ilmu Kesehatan, Universitas Siliwangi Jl. Siliwangi No.24 Tasikmalaya 46115 telp. (0265) 323537 Email : apep_arief03@yahoo,com ABSTRAK Masyarakat Desa Karangnunggal sebagain besar menggunakan sarana air bersih dari sumur gali sebanyak 56% dari total 3119 kepala keluarga. Kualitas air sumur gali di daereah ini masih mengandung logam managan (Mn) sebesar 6,90 mg/l dimana nilai tersebut jauh diatas nilai ambang batas kandungan mangan yang ditetapkan pemerintah dalam Permenkes No. 416 Tahun 1990 yaitu 0,5 mg/l. Dibutuhkan penyaring untuk menurunkan kandungan mangan (Mn) tersebut. Dalam penelitian ini dilakukan penggabungan media filter yaitu zeolit dan karbon aktif dijadikan satu alat penyaring dengan memvariasikan komposisinya. Komposisi zeolit-karbon aktif dibagi kedalam 3 variasi yaitu 25% zeolit-75% karbon aktif, 50% zeolit-50% karbon aktif dan 75% zeolit25% karbon aktif. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan penurunan kandungan mangan (variabel terikat) pada berbagai komposisi zeolit karbon aktif (variabel bebas). Jenis penelitian ini adalah Kuasi Eksperimen dengan desain penelitian sesudah dengan kontrol. Pengambilan sampel sebanyak 36 sampel dengan menggunakan perhitungan reflikasi. Hasil penelitian univariat diketahui perbedaan penurunan kandungan mangan dengan koposisi 25% zeolit-75% karbon aktif sebesar 3,70 mg/l, 50% zeolit-50% karbon aktif sebesar 4,41 dan 75% zeolit-25% karbon aktif sebesar 4,70 mg/l. Hasil penelitian bivariat dengan menggunakan uji statistik kruskal wallis. Sampel yang dianalisi dalam uji statistik adalah data penurunan kandungan mangan setelah disaring dengan berbagai komposisi zeolit sebanyak 27 menunjukan hasil p value < 0,05 yaitu 0,009 yang artinya terdapat perbedaan penurunan kandungan mangan (Mn) pada ketiga komposisi zeolit-karbon aktif. Penggunaan yang paling baik
untuk menurunkan mangan yaitu
pada komposisi yang paling besar menurunkan
mangan (Mn) adalah komposisi 75% zeolit-25% zeolit.
Kata kunci : komposisi zeolit-karbon aktif, kandungan mangan, air sumur gali
ABSTRACT Community of Karangnunggal Vilage mostly using clean water from dug wells as much as 56% from the total 3119 households. The quality of dug well water in this area still contains the metal manganese (Mn) of 6.90 mg / l where the value of the threshold is higher than value set by the government manganese content in the Minister Regulation. 416 of 1990 which is 0.5 mg / l. Needed a filter to reduce the manganese content (Mn). This research carried out the incorporation of zeolite filter media and activated carbon used as a filter tool by varying the composition. Zeolite-activated carbon composition is divided into three variations, namely 25% zeolite- 75% activated carbon, 50% zeolite50% activated carbon and 75% zeolite – 25% activated carbon. This research aimed to determine differences in the content of manganese reduction (dependent variable) on various activated carbon zeolite composition (independent variables). This research is a quasi-experiment with research design after with control. Sampling is in the number of 36 samples using reflikasi calculation. Research results of univariate known differences composition of the manganese content decreased 25% zeolite- 75% activated carbon of 3.70 mg / l, 50% zeolite 50%-activated carbon of 4.41 and 75% zeolite-25%activated carbon of 4, 70 mg / l. Research results of bivariate statistics using the Kruskal Wallis test. Sample whicht analyzed in a statistical test is the reduction in manganese content after filtered with various compositions of zeolite in the number of 27, it shows the results of p value <0.05 is 0.009. It means that there is a difference decreased manganese content (Mn) in the third composition of zeolite-activated carbon. The best usage for the reduce manganese is on the composition of the most reduction of manganese (Mn) is a composition of 75% 25% zeolite-zeolite.
Keywords: composition of zeolite-activated carbon, manganese content, dug wells water
I.
PENDAHULUAN Sarana air bersih yang banyak digunakan oleh Masyarakat Desa Karangnunggal Kecamatan Karangnunggal Kabupaten Tasikmalaya adalah sebanyak 83 sumur gali yang digunakan sebagai sarana air bersih oleh masyarakat, terdiri dari; sumur dengan mesin listrik sebanyak 47, sumur gali pribadi sebanyak 27, sumur gali umum sebanyak 6, dan sumur pompa tangan (SPT) sebanyak 3 (profil Desa Karangnunggal, 2011). Berdasarkan penelitian Deyence (2011) di Desa Karangnunggal Kecamatan Karangnunggal Kabupaten Tasikmalaya dari 32 sumur terdapat 14 sumur gali memiliki kandungan Mangan (Mn) melebihi NAB 0,5 mg/l dan terdapat 18 sumur gali memiliki kandungan Mangan (Mn) dibawah NAB 0,5 mg/l. Kandungan mangan paling rendah yaitu 0,1 mg/l dan kandungan Mangan (Mn) paling tinggi yaitu 16,5 dengan rata-rata kandungan Mangan (Mn) yaitu 1,84 mg/l. Penilitian Hardini (2010) yang melakukan penelitian penurunan kandungan mangan dengan mengunakan filter seri mangan zeolit dan karbon aktif dengan ketebalan media penyaring 40 cm lebih optimum dalam menurunkan kandungan mangan dalam air, yaitu dengan hasil kandungan mangan dari konsentrasi 2,5 mg/l menjadi 0,048 mg/l dengan efesiensi penyisihan 97,14%. Dalam penelitian ini akan dikaji perbedaan penurunan kandungan mangan (Mn) pada berbagai komposisi zeolit-karbon aktif dalam menurunkan kandungan mangan dalam air sumur gali.
II. METODE PENELITIAN Jenis Penelitian Jenis penelitian Kuasi Eksperimen dengan rancangan penelitian sesudah dengan kontrol (After Only with Kontrol) (Murti. 1997). Kerangka Konsep Variabel bebas 25% zeolit- 75% karbon aktif 50% zeolit- 50% karbon aktif 75% zeolit- 25% karbon aktif Variabel terikat Kandungan mangan (Mn) Variabel pengganggu Ph, Suhu, Aerasi
Sampel Penelitian Sampel dalam penelitian ini diambil dari salah satu sumur masyarakat yang mengandung mangan melebihi NAB (0,5 mg/L). Pengulangan dilakukan pada setiap media penyaringan dengan menggunakan rumus replikasi seperti berikut (Basuki, 2013):
(t-1) (r-1) ≥ 15
keterangan : t = jumlah perlakuan r = jumlah replikasi untuk tiap perlakuan
Dengan perhitungan sebagai berikut : (3-1)(r-1)
≥ 15
2(r-1)
≥ 15
r-1
≥ 15/2
r-1
≥ 7,5
r
≥ 7,5 + 1
r
≥ 8,5 dibulatkan menjadi 9 sampel untuk tiap perlakuan.
Berdasarkan perhitungan dengan menggunakan rumus di atas, maka diketahui jumlah replikasi minimal untuk penelitian ini yaitu sebesar 9 replika untuk setiap media penyaringan sehingga menjadi 27 sampel penelitian dan 9 sampel untuk media kontrol jadi total sebnyak 36 sampel. Prosedur Penelitian Tahap penyaringan Isi ketiga tabung yang telah disiapkan dengan alat A (25% zeolit-75% karbon aktif), alat B (50% zeolit-50% karbon aktif),dan alat C (75% zeolit-25% karbon aktif) posisikan berdiri pada tiang penyangga yang telah ada. Ambil air sumur dengan menggunakan ember kemudian dituangkan kedalam wadah ember besar. Air ini di gunakan untuk 1 kontrol replikasi 1, 1 sampel alat A replikasi 1, 1 sampel alat B replikasi 1, dan 1 sampel alat C replikasi 1. Ambil botol sampel untuk kontrol dari wadah (ember besar penuh tanpa ada gelembung) dengan menenggelamkan seluruh bagian botol ke dalam wadah kemudia beri label Kontrol 1, jika terdapat gelembung ulangi pengambilan
kontrolnya. Setelah mengambil kontrol dilanjutkan dengan penyaringan air dialat A, saring air dengan memakai gayung sampai tidak ada kotoran dari media kemudian ambil sampel dari bawah tabung alat, isi secara penuh tanpa ada gelembung dengan cara menempelkan bibir botol sampel dengan bibir ujung alat beri label A1 (berarti penyaringan ke 1 alat A), jika terdapat gelembung dalam botol sampel ulangi pengambilannya. Dilanjutkan dengan penyaringan dengan alat B, saring air sampai tidak adak kotoran dari media kemudia ambil sampel dari bawah tabung alat, isi secara penuh tanpa ada gelembung dengan cara menempelkan bibir botol sampel dengan bibir ujung alat beri label B1 (berarti penyaringan ke 1 alat B), jika terdapat gelembung dalam botol sampel ulangi pengambilannya. Dilanjutkan dengan penyaringan dengan alat C, saring air sampai tidak adak kotoran dari media kemudia ambil sampel dari bawah tabung alat, isi secara penuh tanpa ada gelembung dengan cara menempelkan bibir botol sampel dengan bibir ujung alat beri label C1 (berarti penyaringan ke 1 alat C), jika terdapat gelembung dalam botol sampel ulangi pengambilannya. Kemudian buang air sisa yang ada dalam wadah besar, ambil kembali air dari sumur dengan ember isi dengan penuh.Lakukan langkah 3 sampai 7 sampai 9 kali pengulangan dengan pemberian label kontrol dan sampel sesuai dengan waktu pengulangan. Setelah semua pengulangan penyaringan selesai, sampel maupun kontrol segera dimasukan kedalam termos es kemudian ditambahkan es untuk menjaga suhunya tetap stabil. Pengukuran sampel Pengukuran sampel untuk kandungan mangan dilakukan oleh petugas Laboratorium Dinas Kesehatan Daerah Kabupaten Tasikmalaya dan menggunakan Spectroquant dan paket Mangane test Mn-1, Mn-2 dan Mn-3 III. PEMBAHASAN Pengukuran awal dilakukan pengukuran pH dan suhu dari air sampel. Pengukuran pH dan suhu dilakukan dari satu sampel yang mewakili seluruh pH dan suhu sampel yang lainnya. Hasil pengukuran pH dan suhu sampel adalah pH 7 dan suhunya 24,5oC.
Tabel 3.1 Hasil Pengukuran Kandungan Mangan (Mn) Pada Air Sumur Gali Masyarakat
Replikasi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Jumlah Ratarata
Kontrol 6,88 6,92 6,93 6,94 6,80 6,97 7,01 6,91 6,78 62,14 6,90
Kandungan Mangan (Mn) dalam mg/l Perlakuan berbagai komposisi zeolit-karbon aktif 25% zeolit 50% zeolit 75% zeolit 75% karbon aktif 50% karbon aktif 25% karbon aktif 2,98 2,70 2,47 3,71 2,47 3,82 3,65 1,79 1,97 2,06 3,64 1,98 2,63 2,25 2,42 2,91 2,24 1,69 3,82 2,06 1,54 3,18 2,38 1,93 3,86 2,86 1,99 28,80 23,39 19,81 3,20
2,48
2,20
Tabel 4.3 diketahui bahwa kandungan mangan (Mn) pada kelompok kontrol berkisar 6,78 mg/l sampai 7,01 mg/l dengan rata-rata 6,90 mg/l. kandungan mangan (Mn) setelah diberi perlakuan dengan komposisi 25% zeolit-75% karbon aktif berkisar antara 2,06 mg/l sampai 3,86 mg/l dengan rata-rata 3,20 mg/l, pada komposisi 50% zeolit-50% karbon aktif berkisar antara 1,79 mg/l sampai 3,64 mg/l dengan rata-rata 2,48 mg/l, pada ketebalan 75% zeolit-25% karbon aktif berkisar antara 1,54 mg/l sampai 3,83 mg/l dengan rata-rata 2,20 mg/l. Keadaan kandungan mangan (Mn) pada setiap replikasi terdapat hasil yang berbeda yaitu adanya kecenderungan naik turun, hal ini disebabkan daya serap serta komposisi dari kedua bahan yaitu zeolit dan karbon aktif berbeda. Hasil pemeriksan ini menunjukan bahwa kandungan mangan (Mn) pada air sumur gali masyarakat di Desa Karangnunggal Kecamatan Karangnunggal Kabupaten Tasikmalaya melebihi batas maksimal kandungan mangan (Mn) dalam air bersih yang dikeluarkan oleh Pemerintah yaitu dalam PERMENKES No. 416 Tahun 1990 yang mengatur tentang batas maksimal kandungan mangan (Mn) dalam air bersih sebesar 0,5 mg/l. Hal ini membutuhkan penanganan yang serius mengingat
pemanfaatan sumber air bersih di Desa Karangnuggal Kecamatan
Karangnunggal Kabupaten Tasikmalaya sebanyak 1713 kepala keluarga bersumber dari sumur gali. Penelitian Deyence (2011) meneliti kandungan mangan yang terkandung dalam sumur gali di Desa Karangnunggal dari 32 sumur gali terdapat 14
sumur yang kandungan mangan (Mn) melebihi NAB 0,05 mg/l yaitu 16,5 mg/l dan 18 sumur gali memiliki kandungan mangan di bawah NAB 0,05 mg/l. Mangan (Mn) dalam air sumur gali dipengaruhi oleh faktor geografis setempat yang memang pada kandungan tanahnya mengandung logam mangan (Mn) sehingga jika dibangun sebuah sumur gali kandungan mangannya akan tinggi. Faktor sosial ekonomi masyarakat yang di daerah ini terdapat penambangan mangan (Mn). Sektor
pertambangan di
Desa Karangnuggal
Kecamatan
Karangnunggal Kabupaten Tasikmalaya terdapat penambangan perorangan sebanyak 10 orang, pemilik usaha pertambangan sebanyak 6 orang dan pekerja buruh di pertambangan mencapai 1242 orang (Profil Desa Karangnuggal tahun 2010). Table 3.2 Penurunan Kandungan Mangan Setelah Diberi Perlakuan Berbagai Komposisi Zeolit-Karbon Aktif Dibandingkan Dengan Kontrol Dalam Air
Replikasi
Sumur Gali
1 2 3 4 5 6 7 8 9 Jlm Rata rata
Kontrol (Y) Mg/l
Alat A (Z) Mg/l
Penurunan (Y- Z) Mg/l
Alat B (Z) Mg/l
Penurunan (Y- Z) Mg/l
Alat C (Z) Mg/l
Penurunan (Y- Z) Mg/l
6,88 6,92 6,93 6,94 6,80 6,97 7,01 6,91 6,78 62,14
2,98 3,71 3,65 2,06 2,63 2,91 3,82 3,18 3,86 28,80
3,90 3,21 3,28 4,88 4,18 4,06 3,19 3,73 2,92 33,35
2,70 2,47 1,79 3,64 2,25 2,24 2,06 2,38 2,86 23,39
4,18 4,45 5,14 3,30 4,55 4,73 4,95 4,53 3,92 39,75
2,47 3,82 1,97 1,98 2,42 1,69 1,54 1,93 1,99 19,81
4,41 3.10 4,96 4,96 4,38 5,28 5,47 4,98 4,79 42,33
6,90
3,20
3,70
2,48
4,41
2,20
4,70
Keterangan : Alat A : 25% zeolit – 75% karbon aktif, Alat B : 50% zeolit – 50% karbon aktif Alat C : 75% zeolit – 25% karbon aktif Penurunan kandungan mangan (Mn) dalam air sumur gali setelah penyaringan dengan berbagai komposisi, 25% zeolit-75% karbon aktif berkisar antara 2,92 mg/l sampai 4,88 mg/l dengan rata-rata 3,70 mg/l, pada komposisi 50% zeolit-50% karbon aktif berkisar antara 3,30 mg/l sampai 5,14 mg/l dengan rata-rata 4,41 mg/l
dan pada ketebalan 75% zeolit-25% karbon aktif berkisar antara 3,10 mg/l sampai 5,47 mg/l dengan rata-rata 4,6 mg/l. Komposisi zeolit - karbon aktif yang paling besar menurunkan kandungan mangan (Mn) dalam air sumur gali dilihat dari data pada tabel 4.4 yaitu pada komposisi 75% zeolit-25% karbon aktif dengan besar penurunannya mencapai ratarata 4,70 mg/l, dari kandungan awal 6,90 mg/l menjadi 2,20 mg/l. Hal ini dikarenakan zeolit dapat digunakan sebagai zat penjerap (adsorpi) yang merupakan kristal yang unik dengan volume kosong hingga 20% - 50% dan luas permukaan internalnya 4.856.767 m2 (Kriswarini, 2007). Karbon aktif yang berwarna hitam, tidak berbau, tidak berasa dan mempunyai daya serap jauh lebih tinggi dari karbon aktif yang belum menjalani proses aktivasi, serta mempunyai luas yaitu 50-1500 m2 saja. Zeolit memiliki luas permukaan lebih tinggi dibandingkan dengan karbon aktif. Perbedaan ini yang membuat daya serap zeolit dan karbon aktif berbeda, karena semakin luas permukaan adsorben maka semakin besar pula daya adsorpsinya, karena proses adsorpsi terjadi pada permukaan adsorben (Ginting, 2008). Penelitian Hardini (2010) membuktikan perbedaan penurunan kadungan mangan (Mn) dengan media zeolit lebih besar penurunannya yaitu dari 2,5 mg/l menjadi 0,071 dari pada karbon aktif dari kandungan 2,5 mg/l menjadi 1,167 mg/l. Semakin banyak tebal zeolit pada komposisi zeolit-karbon aktif maka semakin baik filter tersebut unutk menurunkan kandungan mangan (Mn) dalam air sumur gali, terbukti dari ketiga komposisi tersebut , komposisi 75% zeoli-25% karbon aktif yang mampu menurunkan kandungan mangan paling besar yaitu dari 6,90 mg/l menjadi 2,20 mg/l dengan besar penurunan 4,70 mg/l. Besarnya peranan zeolit dalam menurunkan kandungan mangan (Mn), merupakan potensi yang sangat besar di Desa Karangnunggal Kecamatan Karangnunggal Kabupaten Tasikmalaya untuk dikembangkan dalam skala yang lebih besar dan dimanfaatkan untuk menurunkan kandungan mangan (Mn) dalam air sumur gali. Analisis Data Analisis perbedaan penurunan kandungan mangan (Mn) dengan berbagai komposisi zeolit-karbon aktif pada air sumur gali.
Data berdistribusi tidak normal karena jumlah sampel kurang dari 30 yaitu sebanyak 27 sampel karena yang di uji statistik adalah data dari sampel pada berbagai komposisi zeolit-karbon aktif tidak termasuk kontrol untuk pengujian penurunan kandungan mangan (Mn). Hasil uji menggunakan Uji Kruskal Wallis karena data tersebut tidak berdistribusi normal menunjukan hasil nila probabilitasnya ρ = 0,009 dan α = 0,05. Karena nilai ρ < α (0,05) maka Ha diterima dan Ho ditolak artinya ada perbedan penurunan kandungan mangan (Mn) pada komposisi zeolit-karbon aktif dalam air sumur gali masyarakat di Desa Karangnnuggal Kecamatan Karangnunggal Kabupaten Tasikmalaya. IV. PENUTUP Simpulan Kandungan mangan (Mn) dalam air sumur gali di Desa Karangnunggal Kecamatan Karangnunggal Kabupaten Tasikmalaya berada di atas NAB yaitu 6,90 mg/l berada jauh dari standar air bersih yang ditetapkan dalam PERMENKES No. 416 Tahun 1990 adalah 0,5 mg/l sehingga air tersebut tidak layak digunakan sebagai sumber air bersih. Penurunan kandungan mangan (Mn) pada berbagai komposisi-zeolit karbon aktif (25% zeolit- 75% karbon aktif, 50% zeolit- 50% karbon aktif dan 75% zeolit25% karbon aktif) mampu menurunkan kandungan mangan rata-rata sebesar (Mn) 3,70 mg/l, 4,41 mg/l dan 4,70 mg/l dari pada kontrol dengan kandungan mangan (Mn) sebesar 6,90 mg/l. Hasil uji Kruskal Wallis menyatakan bahwa ada perbedaan penurunan kandungan mangan (Mn) pada berbagai komposisi zeolit-karbon aktif dalam air sumur gali di Desa Karangnunggal Kecamatan Karangnunggal Kabupaten Tasikmalaya dengan nilai probabilitas 0,009. Komposisi 75% zeolit-25% karbon aktif merupakan komposisi yang paling besar dalam menurunkan kandungan mangan (Mn) dalam air sumur gali dari kandungan awal 6,90 mg/l menjadi 2,20 mg/l liter dengan besar penurunan 4,70 mg/l. Saran Masyarakat Desa Karangnunggal Kecamatan Karangnunggal Kabupaten tasikmalaya diharapkan mampu melakukan pengolahan air secara sederhana,
menggunakan potensi yang ada yaitu zeolit dan karbon aktif untuk menurunkan kandungan mangan (Mn) dalam air sumur gali yang besarnya mecapai 6,90 mg/l. Koordinasi Pemerintah Desa Karangnunggal dan Dinas Kesehatan Kabupaten Tasikmalaya harus ditingkatkan terkait tingginya kandungan mangan dalam air bersih di daerah ini, untuk memperoleh informasi tentang bahaya dan cara mengobati akibat paparan mangan (Mn) dalam air bersih terhadap tubuh. Masih perlu diperhatikan untuk peneliti selanjutnya tingkat keaktifan dari setiap media yang akan di gunakan, waktu pelaksananaan penelitian lebih baik dilakukan pada musim kemarau untuk mencegah fluktuasi, serta lakukan pengukuran di tempat penelitian untuk mencegah berubahnya kandungan mangan akibat aerasi. V. DAFTAR PUSTAKA Deyence, Dita, Hubungan Antara Jarak Sumur Gali Dengan Saluran Pembuangan Limbah Mangan Terhadap Kandungan Mangan Di Sekitar Penambangan Mangan (Mn) Dusun Karangsari Desa Karangnunggal Kecamatan Karangnunggal Kabupaten Tasikmalaya (Skripsi), 2011. Effendi, Hefni. Telaah Kualitas Air. Yogyakarta : Kanisius, 2003. Hardini, I. Karnaningroem, N. Peningkatan kualitas air sumur gali menjadi air bersihmenggunakan filter mangan zeolit dan karbon aktif : studi kasusair sumur galipemukiman desa banjar PO sidoarjo. Fakultas Teknik Lingkungan, 2010. Notodarmojo, Suprihandi. Pencemaran Tanah dan Air Tanah. Bandung : ITB, 2005. Murti, Bhisma.Prinsip dan Metode Epidemiologi. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press, 1997. Palar, Heryando. Pencemaran Dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta : P.T Rineka Cipta, 1994.
