KAJIAN APLIKASI PENAMBAHAN PERAK NITRAT (AGNO3) PADA SARINGAN KERAMIK DESAIN SHEEP TERHADAP KADAR NITRAT PADA AIR MINUM Ariyanto Nugroho1, Adi Heru Sutomo2, Susi Iravati3, Sarto4, Yulia Rina Wijaya5, Abdul Munir Roy Alfatoni6, Nur Alvira Pascawati7, Nasir Ahmad8, Azir Alfanan9, Pardiono10, Muhammad Yasin Nurrohman11, Vera Yulyani12, Nicholaus Rozard13 ABSTRAK
Latar Belakang Air merupakan suatu kebutuhan pokok bagi kehidupan manusia. Salah satu parameter kualitas air yang harus diperhatikan adalah bahaya biologis. Salah satu cara yang mudah diaplikasikan untuk mengatasi hal tersebut yaitu dengan pembuatan filter. Salah satu jenis filter yang digunakan yang terbuat dari bahan keramik dan merupakan salah satu teknologi tepat guna. Filter keramik yang saat ini dikembangkan dikombinasikan dengan perak sebagai bactericide. Sebuah Non Government Organnization (NGO) Society for Health, Education, Environment, and Peace (SHEEP) sedang mengembangkan riset saringan keramik yang diperuntukkan pada keadaan darurat terutama pada saat bencana dan pemukiman padat penduduk sejalan dengan kajian terhadap aplikasi perak nitrat (AgNO 3) pada saringan keramik terhadap kandungan nitrat pada air minum. Tujuan Penelitian Mengetahui tingkat efektifitas penambahan berbagai dosis perak nitrat pada saringan desain SHEEP terhadap kadar nitrat pada air minum. Metode penelitian Peneltian ini menggunakan rancangan analitik observasional, dengan pendekatan pre test-postest group design dengan analisis kuantitatif eksperimen dilaksanakan didalam laboratorium untuk menguji aplikasi perak nitrat pada saringan keramik desain SHEEP sehingga diharapkan akan diketahui dosis yang paling efektif. Pengujian dilakukan terhadap 12 filter dengan variasi metode penambahan perak nitrat Hasil Peneltian Dari 12 Filter yang diuji (filter A-L) kadar nitrat pada air minum menunjukkan < 50 mg/l artinya sudah memenuhi persyarata air minum sesuai Permenkes 492 tahun 2012. Pada masing masaing filter tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan dalam kadar nitrat air minum dan pada pengulangan yang dilakukan juga tidak terdapat perbedaan kandungan nitrat pada air minum. Simpulan Tidak ada beda yang signifikan metode penambahan perak terhadap kandungan nitrat pada air minum Saran Pengembangan saringan keramik ini diharapkan dapat menjadi alternatif untuk penyediaan air bersih dan layak konsumsi terutama pada keadaan darurat kebencanaan maupun keadaan daerah dengan kondisi tertentu. Kata kunci: air minum, saringan keramik, E.coli 1,7,9 Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Respati Yogyakarta 2, 3 Fakultas Kedokteran Universitas Gadjah Mada 4. Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada 5, 6, 8, 10,11 Yayasan SHEEP Indonesia 12 Mahasiswa S2 Ilmu Kesehatan Masyarakat Fakultas Kedokteran Universitas Gadjah Mada 13 Alfred University, New York, USA (Triaton Ceramics)
69
PENDAHULUAN
dalam intervensi rumah tangga di Bolivia adalah
Air merupakan suatu kebutuhan pokok bagi
70% lebih rendah. Untuk anak-anak di bawah
kehidupan
umur lima tahun, pengurangan risiko terkena
manusia.
Air
diperlukan
untuk
minum, mandi, mencuci pakaian, pengairan
penyakit
dalam bidang pertanian dan minuman untuk
menunjukkan bahwa filter keramik ada dalam
ternak, selain itu air juga sangat diperlukan
jangkauan kemampuan rata-rata masyarakat
dalam kegiatan industri dan pengembangan
berpenghasilan rendah dan dapat mengolah dan
teknologi
taraf
menjaga kualitas mikrobiologis dari air minum
kesejahteraan hidup manusia. Dua pertiga dari
mereka. Saat ini di beberapa Negara sedang
berat tubuh manusia adalah air, hal ini membuat
dikembangkan
saringan
manusia mampu bertahan hidup tanpa makanan
dikombinasikan
dengan
selama tiga minggu, tetapi tidak mungkin hidup
saringan,
tanpa air selama lebih dari tiga hari.1
bactericide. Aplikasi penggunaan perak sendiri
untuk
meningkatkan
bahkan
sampai
dimana
83%.
keramik perak
perak
Hasil
ke
berfungsi
ini
yang dalam sebagai
dihadapi
merupakan salah satu inovasi baru dalam
Indonesia adalah permasalahan ketersediaan air
penyediaan air bersih, berdasar riset sebelumnya
bersih pada kehidupan sehari-hari terlebih lagi
yang
saat bencana alam terjadi. Saat bencana terjadi,
menggunakan perak mampu menurunkan lebih
kelangkaan air bersih tentunya menjadi masalah
dari 5 log10 CFU/ml S. aureus dan E. coli.4
yang perlu diperhatikan. Pada kondisi bencana
sebuah NGO SHEEP saat ini mengembangan
banyak sumber air yang mengalami pencemaran.
riset fokus pada desain saringan keramik yang
Kualitas air yang dikategorikan aman dan sehat
meliputi,
dikonsumsi adalah jernih, tak berwarna, tak
pengepresan, porositas yang terbentuk, dan flow
berbau, tak berasa, bebas dari mikroorgansime
rate, sedangkan untuk penelitian terkait metode
penyebab
kimia
aplikasi penambahan perak ke dalam saringan
membuat
belum dilakukan. Perak yang digunakan pada
banyak sumber mata air bersih tercemar, baik
penelitian ini menggunakan penambahan AgNO-
Salah
satu
berbahaya.2
permasalahan
infeksi
dan
Bencana
yang
bebas
alam
akan
zat
karena bahaya biologis (seperti virus, bakteri
3.
menyebutkan
bahwa
komposisi
anti
campuran,
bakteri
tekanan
Berdasar pada uraian diatas maka, peneliti
atau cacing) maupun bahaya kimia (seperti
tertarik untuk melakukan kajian terhadap metode
deterjen, pelarut, sianida, logam berat, asam
aplikasi perak nitrat (AgNO3) pada saringan
mineral dan organik, senyawa nitrogen, sulfida,
keramik terhadap kadar nitrat pada air minum.
amoniak dan senyawa organik beracun biosidal
Penelitian
varietas besar)
terhadap bakteri telah banyak dilakukan, namun
Penggunaan FilterKeramik sebagai pengolahan
untuk penelitian yang mengkaji mengenai dosis,
air pada tingkat rumah tangga telah banyak
dan metode penambahan perak ke dalam
dipelajari dan diteliti. Clasen et al (2004)3
saringan keramik untuk mendapatkan hasil yang
mengindikasikan bahwa setelah filter keramik
paling efektif dalam terhadap kandungan nitrat.
diperkenalkan, risiko penyakit diare perorangan
41
tentang
efek
bakterisida
perak
METODE PENELITIAN
membunuh bakteri. metode yang digunakan
Pada peneltian ini menggunakan rancangan
meliputi 3 (tiga metode).
analitik observasional, dengan pendekatan pre
1. Metode I : Setelah dibakar pada suhu 1200oC
test-postest
saringan dicelupkan pada larutan perak nitrat
group
design
dengan
analisis
kuantitatif eksperimen dilaksanakan di dalam
selanjutnya dibakar pada suhu 440oC
laboratorium untuk menguji aplikasi perak nitrat
2. Metode II : Setelah dibakar pada suhu 1200oC
pada saringan keramik desain SHEEP sehingga
saringan dicelupkan pada larutan perak nitrat
diharapkan akan diketahui metode aplikasi yang
selanjutnya dikeringkan secara alamiah dengan
paling efektif terhadap kadar nitrat. Penelitian
energi matahari.
ini dilaksanakan di Laboratorium filter dan
3. Metode III : Larutan perak nitrat, menjadi
laboratorium Mikrobiologi Fakultas Kedokteran
bagian dari komposisi penyusun saringan dan
Universitas Gadjah Mada pada bulan Desember
dibakar pada suhu 1200oC.
2013–Agustus 2014. Populasi pada penelitian ini
Dengan dosis Perak Nitrat: adalah perbandingan
adalah filter air yang didesain berjumlah 12
antara massa AgNO3 dengan air pelarut dengan
buah. Sedangkan sampel yang digunakan adalah
variasi yaitu: 0,1 gr AgNO3/300ml, 0,2 gr
total populasi. Pada penelitian ini dilakukan
AgNO3/300ml, 0,3 gr AgNO3/300ml, dan 0,4 gr
dilakukan pengulangan 5 kali pada setiap
AgNO3/300ml variasi tersebut diperoleh dari
percobaan yang dilakukan, sehingga sampel
pengembangan dosis penambahan AgNO3 pada
pengujian kualitas air yang diperoleh adalah 60
saringan desain RDI Camboja yaitu 0,2 gr/200
sampel pengujian untuk pre test dan sejumlah 60
ml.
untuk post test
Sistem penyaringan air keramik umumnya terdiri dari membran keramik berpori, plastik atau wadah keramik, dan keran plastik (CDC
HASIL DAN PEMBAHASAN
2008a)5. Air dituangkan ke dalam bagian atas
Pada penelitian ini dilakukan pengujian terhadap
wadah, atau langsung ke membran, di mana
saringan keramik yang berfungsi secara fisik
gravitasi
untuk menghambat bakteri dengan kemampuan
Nitrat yang berlebihan akan menyebabkan
dari campuran bahan grog 40-60 mesh 70%,
kualitas air menurun, menurunkan oksigen
Grog 240 mesh 22%, clay5%, glass10%, dan air
terlarut, berbau busuk, rasa tidak enak. Nitrat
10 ml, dengan variasi Metode penambahan
adalah
AgNo3 dan variasi penambahan perak nitrat. nitrat
di
wadah sampai diakses melalui keran. Kadar
Saringan ini didesain oleh SHEEP yang terbuat
perak
pori-pori
Air hasil penyaringan aman disimpan dalam
perak nitrat berfungsi sebagai pembunuh bakteri.
penambahan
melalui
keramik dan ke bagian bawah wadah tersebut.
porositasnya dan dipadukan dengan secara kimia
Metode
menariknya
ancaman
bagi
kesehatan
manusia
terutama untuk bayi, menyebabkan kondisi yang
adalah
dikenal
memasukkan perak nitrat ke dalam saringan air
sebagai
methemoglobinemia,
atau
disebut "sindrom bayi biru". Air tanah yang
sehingga dapat berfungsi secara kimiawi untuk
digunakan untuk membuat susu bayi yang
42
mengandung nitrat, saat nitrat masuk kedalam
sehingga mengurangi daya angkut oksigen oleh
tubuh bayi nitrat dikonversikan dalam usus
darah. Hasil uji laboratorium dengan parameter
menjadi nitrit, yang kemudian berikatan dengan
kadar nitrat pada air hasil penyaringan disajikan
hemoglobin dan membentuk methemoglobin,
dalam tabel 1 berikut:
Tabel 1 Rata rata kandungan nitrat pada air hasil penyaringan pada masing masing filter Filter I II III IV V RATA RATA A 0,077 0,031 0,143 0,820 0,071 0,153 B 0,031 0,056 0,061 0,036 0,031 0,026 C 0,066 0,031 0,051 0,235 0,128 0,055 D 0,031 0,031 0,031 0,041 0,102 0,019 E 0,092 0,031 0,031 0,306 0,184 0,066 F 0,041 0,036 0,112 0,168 0,031 0,051 G 0,112 0,041 0,066 0,031 0,082 0,036 H 0,163 0,112 0,036 0,112 0,102 0,060 I 0,061 0,031 0,250 0,066 0,031 0,058 J 0,128 0,102 0,143 0,153 0,082 0,075 K 0,107 0,031 0,097 0,158 0,128 0,056 L 0,199 0,031 0,092 0,036 0,122 0,051 Dari tabel 1 diketahui bahwa kadar nitrat pada
pada setiap filter maka
dilakukan uji t-Test
air hasil penyaringan memenuhi persyaratann
bebas terhadap sampel air hasil penyaringan
sesuai dengan Kepmenkes 492/2012 yaitu
pada 5 kali pengulangan, adapun hasil uji
sebesar 50 mg/liter. Untuk mengetahui kadar
disajikan pada tabel 2 berikut:
nitrat yang terkandung pada air hsil penyaringan Tabel 2. Hasil Analisis T.-Test Bebas Kandungan Nitrat Dengan Pengulangan Penyaringan
Filter
N
Mean
Stad. Deviation
Std. Error
A B C D E F G H I J K L
5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
0.2284 0.043 0.1022 0.0472 0.1288 0.0776 0.0664 0.105 0.0878 0.1216 0.1042 0.096
0.33315 0.0144 0.08262 0.03094 0.11719 0.06041 0.03249 0.04537 0.09213 0.02931 0.04711 0.06915
0.14899 0.00644 0.03695 0.01384 0.05241 0.02702 0.01453 0.02029 0.0412 0.01311 0.02107 0.03092
43
95% Confidance Interval Lower Upper -0.1853 0.6421 0.0251 0.0609 -0.0004 0.2048 0.0088 0.0856 -0.0167 0.2743 0.0026 0.1526 0.0261 0.1067 0.0487 0.1613 -0.0266 0.2022 0.0852 0.158 0.0457 0.1627 0.0101 0.1819
Minimu m
Maksimum
Signifikans i
0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.04 0.03 0.08 0.03 0.03
0.82 0.06 0.24 0.1 0.31 0.17 0.11 0.16 0.25 0.15 0.16 0.2
0.549
Dari tabel diatas diketahui bahwa tidak terdapat
kadar nitrat pada air hasil penyaringan tidak ada
perbedanaan yang bermakna kadar nitrat pada
perbedaan yang signifikan. Sedangkan untuk
masing masing filter. Hal tersebut ditunjukkan
melihat perbandingan perlakuan dengan kadar
dengan hasil uji t-Test bebas mendapatkan
nitrat yang terdeteksi pada hasil penyaringan
signifikasi 0,549 dan > dari 0,05. Hal tersebut
ditunjukkan pada tabel 3 sebagai berikut:
menunjukan bahawa pada masing-masing filter yang ditambahkan perak dengan metode apapun Tabel 3 Hasil Uji Korelasi Regresi pengulangan Dengan Kandungan Nitrat Indikator Pengujian Pearson Correlation Perlakuan
Uji Nitrat 0.427
Sig. (2-tailed)
0.474
N
5
Dari tabel diatas diketahui bahwa tidak terdapat
rumah tangga tercantum dalam Tabel 4 yang
perbedaan kandungan nitrat pada pengulangan
diadaptasi dari lembar fakta CDC pada filtrasi
penyaringan yang diaplikasikan dengan arti lain
keramik.
kandungan perak menunjukkan konstan dan
dipertimbangkan
tidak
implementasi filter keramik. Keuntungan dalam
mengalami
perubahan
pada
saat
Hal
penyaringan. Manfaat utama dan kelemahan
saringan
filtrasi keramik sebagai metode pengolahan air
menggunakan
tersebut
penting
sebelum
keramik
adalah
bahan
-
untuk
merancang
pembuatan bahan
lok
al. Tabel 4 Manfaat dan kerugian menggunakan filter keramik MANFAAT KERUGIAN 1. Terbukti efektif dalam menghilangkan bakteri 1. penghapusan Terbatas virus, logam dan protozoa mengakibatkan pengurangan diare berat, dan pestisida sebesar 60-70% 2. Air dapat menjadi terkontaminasi 2. Dapat meningkatkan rasa dan bau dari air dan kembali karena ada ada perlindungan mengurangi kekeruhan residual 3. Manfaatkan bahan lokal danpengetahuan lokal 3. Kualitas Filter dapat bervariasi menurut yang ada wilayah 4. Satu kali investasi berkisar 12-60 USD 4. harga awal bisa relatif tinggi 5. Mudah digunakan, membran keramik rapuh dan keran dapat bocor 6. Sederhana untuk mempertahankan tingkat Laju filtrasi, 1-3 liter per Jam (L / H) 7. Rentang hidup yang efektif filter tidak diketahui Klarman, et, all 20096 Sebagian besar studi yang dilakukan dalam
menghilangkan E.coli dan
menilai kinerja filter keramik diketahui bahwa
yang diolah
filter keramik menjadi sangat efektif dalam
44
coliform dari air
based ceramic water filters; Arandomized,
KESIMPULAN 1.
Residu Nitrat (NO3) kurang dari baku mutu
Controlled trial in rural Bolivia. The
yang
American journal of tropical medicine and
dipersyaratkan
pada
air
hasil
hygiene, 70 (6), 651-657
penyaringan. 2.
4.
Tidak Ada perbedaan rerata kadar nitrat
Jung, W.K., Koo, H.C., Kim, K.W., Shin,
pada penambahan perak nitrat metode I,
S., Kim, S.H, Park, Y.H, 2008,
Anti
metode II, da metode III.
bacterial activity and mechanism of antion of the silver ion in sthapylococcus aureus and
DAFTAR PUSTAKA 1.
5.
Studi Penyedian Air Bersih Akademi Teknologi
CDC (2008a) Household Water Treatment
Filtration [online]. http://www.cdc.gov 6.
Asmadi,K., Kasjono, HS., 2011, Teknologi
Klarman, M., Lewis, BA., and College, C., 2009 Investigation of Ceramic Pot
pengolahan air minum, Gosyen Publishing,
Filter
Yogyakarta 3.
Design
submitted
Clasen, TF., Brown, J., Collin, S., Suntura,
to
Variables, the
A
Department
thesis of
Environmental and Occupational Health
O. and Cairncross, S. 2004. Reducing
and the Hubert Department of Global
diarrhea through the use of household-
Health, 7.
and
Options in Developing Countries: Ceramic
Sanitasi,
Departemen Kesehatan Republik Indonesia 2.
Applied
Vol 74, p. 2171-2178
Purwanto, B.Ristanto. 1984, Pedoman
Kesehatan
coli,
environmental Microbiology, Apr, 2008,
Sanropie, D, Sumini, Margono, Sugiarto,S,
Penilik
Esherecia
Public Health Emory University, in partial fulfillment of the requiremen for the degree of Master of Public Health
45
Rollins
School
of
