ARTIKEL PUBLIKASI ILMIAH. Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Ijazah S1 Kesehatan Masyarakat

Transkripsi

1 KEEFEKTIFAN KETEBALAN KARBON AKTIF SEBAGAI MEDIA FILTER TERHADAP PENURUNAN KADAR BESI (Fe) AIR SUMUR DI DUKUH PABELAN RT 01 RW 02 PABELAN KARTASURA SUKOHARJO ARTIKEL PUBLIKASI ILMIAH Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Ijazah S1 Kesehatan Masyarakat Disusun Oleh : Dwi Chandra Yevitasari J PROGRAM STUDI KESEHATAN MASYARAKAT FAKULTAS ILMU KESEHATAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2013

2

3

4 KEEFEKTIFAN KETEBALAN KARBON AKTIF SEBAGAI MEDIA FILTER TERHADAP PENURUNAN KADAR BESI (Fe) AIR SUMUR DI DUKUH PABELAN RT 01 RW 02 PABELAN KARTASURA SUKOHARJO Dwi Chandra Yevitasari J Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Surakarta ABSTRAK Berdasarkan survey awal pada air sumur di Dukuh Pabelan, diketahui kadar Fe sebesar 2,27 mg/l (diatas nilai ambang batas 0,3 mg/l). Kadar Fe yang melebihi standar baku mutu ini dapat menimbulkan masalah kesehatan dan lingkungan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui keefektifan ketebalan karbon aktif sebagai media filter terhadap penurunan kadar Fe air sumur di Dukuh Pabelan RT 01 RW 02 Desa Pabelan Kartasura Sukoharjo. Jenis penelitian ini adalah eksperimen dengan rancangan penelitian pretest-postest dengan kelompok kontrol. Ketebalan media yang digunakan dalam penelitian ini yaitu 60 cm, 70 cm dan 80 cm. Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh sumur gali di Dukuh Pabelan RT 01 RW 02 Desa Pabelan Kecamatan Kartasura Sukoharjo. Teknik pengambilan sampel dengan purposive sampling. Jumlah sampel yang digunakan yaitu 84 liter, setiap perlakuan membutuhkan 7 liter dengan 3 kali pengulangan. Hasil uji Kruskal-Willis menunjukkan ada perbedaan berbagai ketebalan karbon aktif sebagai media filter terhadap penurunan kadar Fe air sumur. Dari hasil pemeriksaan kadar Fe sebelum melewati proses filtrasi yaitu 2,15 mg/l, sedangkan kadar Fe yang telah melewati proses filtrasi pada ketebalan 60 cm adalah 0,27 mg/l dengan tingkat keefektifan 87,28%, ketebalan 70 cm adalah 0,22 mg/l tingkat keefektifan 89,91% dan pada ketebalan 80 cm adalah 0,17 mg/l tingkat keefektifan 92,02%. Kadar Fe yang telah melewati proses filtrasi sudah berada dibawah baku mutu. Ketebalan media karbon aktif sebagai media filter yang paling efektif terhadap penurunan kadar Fe adalah pada ketebalan 80 cm yaitu sebesar 92,02%. Kata Kunci : Air sumur, arang aktif, ketebalan media, kadar Fe ABSTRACT Based to the first survey to wells water in Pabelan, unknown the Fe degree is 2.27 mg/l (higher than the standard point of 0.3 mg/l). The Fe degree which is higher than standard point can create health and environmental problems. The purpose of this research is to find out the effectiveness of active carbon thickness as filter media to the decrease of Fe degree in wells water in Pabelan 01/02 Kartasura Sukoharjo. The

5 research belongs to experimental research applying pretest-posttest to the control group as research design. The media thickness used in this research is 60 cms, 70 cms, and 80 cms. The research population is all wells in Pabelan 01/02 Kartasura in Sukoharjo regency. The sampling technique used in this research is purpossive sampling. total sample taken is 84 liters with 7 liters and 3 repetitions for each treatment. The Kruskal-Willis test result shows that there is difference of the effect from different active carbon thickness as media filter to the decrease of Fe degree. The result of the experiment shows that the Fe degree before filtration process is 2.15 mg/l. After filtration process to the thickness of 60 cms is 0.27 mg/l with the effectiveness rate of 87.28%. Using 70 cms of thickness, the Fe degree is 0.22 mg/l with 89.91% of effectiveness rate. And the Fe degree is 0.17 mg/l and 92.02% of effectiveness rate to 80 cms in thickness. The Fe degree after filtration process is under quality standard. The most effective active carbon thickness as a media filter to the decrease of Fe degree is in the thickness of 80 cms which results 92.02%. Keywords : wells water, active carbon, media thickness, Fe degree PENDAHULUAN Air merupakan salah satu sumberdaya alam yang memiliki fungsi sangat penting bagi kehidupan dan perikehidupan manusia, serta untuk memajukan kesejahteraan umum sehingga merupakan modal dasar dan faktor utama pembangunan. Air juga merupakan komponen lingkungan hidup yang penting bagi kelangsungan hidup manusia dan makhluk hidup lainnya. Itu bisa dilihat dari fakta bahwa 70 % permukaan bumi tertutup air dan 2/3 tubuh manusia terdiri dari air (Asmadi, dkk, 2011). Dilihat secara fisik keadaan air sumur yang digunakan masyarakat Pabelan berwarna kuning, bau amis, dan meninggalkan bercak pada dinding, lantai dan bak kamar mandi serta pakaian yang dicuci. Berdasarkan informasi dari ketua RT salah satu sumur di RT 01 RW 02 milik Bapak Moezam mengalami kualitas air yang buruk yaitu bau amis, berwarna kuning dan keruh, dilihat dari letak geografisnya rumah Bapak Moezam ini berdekatan dengan sungai dan berada pada dataran rendah. Berdasarkan uji pendahuluan yang telah dilakukan peneliti pada bulan Juli 2013 di Laboratorium Kimia

6 Universitas Muhammadiyah Surakarta untuk kadar Fe yang diperoleh yaitu 2,27 mg/l. sedangkan berdasarkan standar dari Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia No.492/MENKES/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. Baku mutu Fe yang diperbolehkan dalam air maksimal 0,3 mg/l, dapat disimpulkan bahwa di Dukuh Pabelan kadar Fe sudah melebihi baku mutu yang telah ditetapkan. Penelitian Hardini dan Karnaningroem (2005) filter yang berisi media karbon aktif dengan ketebalan 25 cm pada konsentrasi 1 mg/l mampu menyisihkan kadar Fe hingga 50,24%, pada konsentrasi 3 mg/l dengan efisiensi penyisihan 54,41% sedangkan ketebalan 40 cm pada konsentrasi 1 mg/l dengan efisiensi penyisihan 95,72% dan untuk konsentrasi 3 mg/l 73,61%. Dalam penelitian Hardini dan Karnaningroem ini bahan yang digunakan untuk tempat filter berupa kaca dengan ukuran 20cm x 16cm x 65cm, ketinggian media 40 cm dengan volume media cm. Sedangkan bak filter yang digunakan oleh peneliti berupa paralon PVC dengan ukuran tinggi 100 cm, diameter 14 cm, ketinggian media 60 cm dengan volume media cm. Selisih antara volume media karbon aktif dengan ketebalan 40 cm dengan 60 cm yang tidak terpaut jauh ini yang kemudian peneliti gunakan sebagai dasar pemilihan ketebalan karbon aktif 60 cm dalam menurunkan kadar Fe. Penelitian Syaifudin dan Astuti (2005) ketebalan media 60 cm dapat menurunkan kadar Fe dalam air, karena semakin tebal media yang digunakan semakin bagus hasil yang didapatkan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengukur keefektifan ketebalan karbon aktif 60 cm, 70 cm dan 80 cm sebagai media filter terhadap penurunan kadar Fe air sumur di Dukuh Pabelan RT 01 RW 02 Pabelan Kartasura Sukoharjo.

7 METODE PENELITIAN Jenis penelitian ini adalah eksperimen dengan rancangan Pretest Postest dengan kelompok kontrol (pretest postest with control group). Dalam rancangan ini dilakukan randomisasi, artinya pengelompokkan anggota-anggota kelompok kontrol dan kelompok eksperimen dilakukan berdasarkan acak atau random. Kemudian dilakukan pretest (01) pada kedua kelompok tersebut, dan diikuti intervensi (X) pada kelompok eksperimen. Setelah beberapa waktu dilakukan postest (02) pada kedua kelompok tersebut (Notoadmojo, 2005). Populasi dalam penelitian ini adalah semua sumur yang berada di Dukuh Pabelan RT 01 RW 02 Pabelan Kartasura Sukoharjo. Jumlah sumur di Dukuh Pabelan RT 01 RW 02 Pabelan Kartasura Sukoharjo ada 41 buah.. Teknik pengambilan sampel dalam penelitian ini menggunakan teknik purposive sampling yaitu teknik pengambilan sampel dengan pertimbangan tertentu dari peneliti. Sampel dalam penelitian ini diambil dari 1 buah sumur yaitu air sumur dari rumah Bapak Moezam. Sampel yang diperlukan sejumlah 84 liter, setiap perlakuan dibutuhkan 7 liter air dan dilakukan 3 kali pengulangan. Penelitian ini dilaksanakan di Dukuh Pabelan RT 01 RW 02 Pabelan Kartasura Sukoharjo. Penelitian dilaksanakan pada bulan Juli Dimulai dengan menyiapkan bak filter, kemudian air sampel dari air sumur diambil dari kran dengan menggunakan selang dan ditampung ke bak penampung yang kemudian dialirkan secara bersamaan kedalam bak filter berjumlah 12 buah. Air sumur sebelum adanya perlakuan sebagai data pre test kemudian dimasukkan dalam botol sempel 600 ml untuk dilakukan pemeriksaan kadar Fe. Pada bak filter di isi dengan berbagai variasi ketebalan media filter 60 cm, 70 cm dan 80 cm. Setelah air melewati proses penyaringan sesuai waktu

8 kontak yaitu 7 menit dengan pengulangan 3 kali, kemudian dilakukan pengambilan sampel hasil pengolahan dengan menggunakan botol sempel berupa botol aqua berukuran 600 ml yang langsung diperiksa kadar Fe dengan menggunakan alat Spektrofotometer MultiDirect dan dihitung keefektifannya. Hasil penelitian yang dilakukan di Dukuh Pabelan RT 01 RW 02 Pabelan Kartasura Sukoharjo dianalisis menggunakan uji statistik Kruskal-Willis dengan SPSS 21. Rumus perhitungan keefektifan pengolahan Fe, sebagai berikut : Keterangan : a b : Keefektifan pengolahan : Rata-rata kadar Fe sebelum perlakuan : Rata-rata kadar Fe sesudah perlakuan HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil 1. Gambaran Umum Dukuh Pabelan RT 01 RW 02 terdiri dari 70 Kepala Keluarga, Jarak rumah satu dengan yang lainnya saling berdekatan karena Dukuh Pabelan sudah padat akan penduduk. Rumah di RT 01 RW 02 berjumlah 59 rumah dan mempunyai 41 buah sumur gali. Satu sumur gali digunakan untuk 2-3 rumah yang jaraknya saling berdekatan. Seluruh warga di Dukuh Pabelan RT 01 RW 02 menggunakan air sumur gali untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari. Bila dilihat dari segi fisik air yang ada berbau amis, keruh, serta menimbulkan warna kuning

9 dan coklat pada dinding kamar mandi dan meninggalkan bekas karat pada saluran air, sehingga dapat mengganggu estetika. 2. Hasil Pengukuran ph dan Suhu Hasil pengukuran ph dan Suhu air sebelum dan sesudah dilakukan perlakuan dengan 3 variasi ketebalan media filter yang berbeda dapat dilihat pada Tabel 1 : Ketebalan Media Filter Tabel 1. Pengukuran ph dan Suhu Air Permenkes No. 492/ Pengukuran Menkes/ Per/IV/ Replikasi 2010 Sebelum C 7,0 Kontrol 60 cm 70 cm 80 cm Suhu ph Suhu ph C 7, C 7, C 7, C 7, C 7, C 7, C 7, C 7, C 7, C 7, C 7, C 7, C Suhu udara ± 3 6,5-8,5 Dari hasil pengukuran ph dan Suhu pada sampel sebelum dan sesudah perlakuan terlihat bahwa masing-masing ketebalan media filter karbon aktif dengan replikasi 3 kali didapat suhu rata-rata 27 0 C dan rata-rata ph 7,0. 3. Hasil pemeriksaan kadar Fe

10 Hasil pengukuran kadar Fe sebelum dan sesudah dilakukan perlakuan dengan 3 variasi ketebalan media filter yang berbeda selama 7 menit dapat dilihat pada Tabel 2 : Tabel 2. Pengukuran Kadar Fe Sebelum dan Sesudah Perlakuan Replikasi Sebelum Kontrol 0 cm Kadar Fe (mg/l) Sesudah 60 cm 70 cm 80 cm 1 2,10 0,28 0,23 0,19 2 2,15 2,12 0,27 0,20 0,17 3 2,09 0,27 0,22 0,15 Permenkes No. 492/ Menkes/Per/I V/2010 0,3 mg/l Rata-rata 2,15 2,10 0,27 0,22 0,17 Tabel 2 dapat diketahui bahwa kadar Fe pada sampel air sumur sebelum diberi perlakuan sebesar 2,15 mg/l, rata-rata kontrol sebesar 2,10 mg/l, kemudian rata-rata penurunan pada ketebalan 60 cm 0,27 mg/l karbon aktif dengan ketebalan 60 cm dapat menurunkan kadar Fe sebesar 1,88 mg/l, penurunan pada ketebalan 70 cm adalah 0,22 mg/l karbon aktif dengan ketebalan 70 cm dapat menurunkan kadar Fe sebesar 1,93 mg/l, dan penurunan pada ketebalan 80 cm sebesar 0,17 mg/l menurunkan kadar Fe sebesar 1,98 mg/l. Perlakuan berbagai ketebalan media filter karbon aktif yang paling besar menurunkan kadar Fe adalah pada ketebalan 80 cm rata-rata penurunan yaitu sebesar 0,17 mg/l.

11 4. Hasil perhitungan keefektifan kadar Fe Untuk mengetahui keefektifan masing-masing ketebalan media filter yang digunakan dalam pengolahan air sumur ini dapat dilihat pada Tabel 3 : Tabel 3. Keefektifan Variasi Ketebalan Media Filter Karbon Aktif terhadap Penurunan Kadar Fe Air Sumur Replikasi Sebelum Kontrol 1 Keefektifan ketebalan media filter (%) ( p= (a-b)/a x 100%) 0 cm 60 cm 70 cm 80 cm 2,32 86,97 89,30 91,16 2 2,15 1,39 87,44 90,69 92,09 3 2,79 87,44 89,76 93,02 Rata-rata (%) 2,16 87,28 89,91 92,09 Dari Tabel 3 dapat diketahui bahwa ketebalan media filter karbon aktif yang paling efektif menurunkan kadar Fe adalah ketebalan 80 cm dengan nilai keefektifan sebesar 92,09%. 5. Hasil Analisis Kruskal-Willis Hasil Analisis Kruskal-Willis dapat dilihat pada Tabel 4 : Tabel 4. Hasil Analisa dengan Kruskal-Willis Kadar Fe Kadar Fe Chi-square df 3 Asymp.Sig.015 Berdasarkan Tabel 4 nilai signifikansi (Sig.) 0,015 < 0,05 sehingga Ho ditolak yang artinya penggunaan berbagai ketebalan media karbon aktif

12 sebagai media filter menunjukkan ada perbedaan yang signifikan terhadap penurunan kadar Fe air sumur gali. B. Pembahasan 1. Pemeriksaan ph dan Suhu Pada penelitian ini pengukuran ph air dilakukan sebelum dan setelah mendapatkan perlakuan dengan ketebalan media filter karbon aktif yang berbeda. Menurut Kusnaedi (2010) ph air minum harus netral yaitu 7, apabila ph < 7 bersifat asam dan ph > 7 bersifat basa. Dari hasil pemeriksaan diperoleh ph sebelum dan setelah perlakuan dengan 3 kali pengulangan dengan hasil berbeda diperoleh rata-rata yaitu 7,0. Jika hasil ph yang diperoleh dibandingkan dengan Permenkes No.492/ MENKES/ PER/IV/2010 tentang persyaratan kualitas air minum, ph yang diperbolehkan 6,5-8,5 maka ph 7,0 masih dalam standar yang diperbolehkan. ph diindikasikan sebagai faktor pengganggu dalam penelitian ini, namun setelah dilakukan pengukuran didapatkan ph basa. Sehingga ph dalam penelitian ini dapat menyebabkan korosi pada pipa namun masih dalam standar yang diperbolehkan. Dari pemeriksaan suhu hasil yang diperoleh adalah 27 0 C baik sebelum perlakuan dan setelah perlakuan dengan pengulangan 3 kali tidak mengalami perubahan. Berdasarkan Permenkes No.492/MENKES/PER/IV/2010 tentang persyaratan kualitas air minum, air yang baik harus memiliki temperatur yang sama dengan suhu udara yaitu ± 3, jika diketahui suhu udara sebesar 28 0 C maka rentang suhunya antara C. Sehingga hasil pengukuran suhu yang diperoleh masih dalam standar yang diperbolehkan.

13 Suhu 27 0 C ini masih bisa dikatakan normal sehingga tidak menjadi faktor pengganggu dalam proses filtrasi. Suhu air yang terlalu tinggi akan menyebabkan penurunan kadar O 2 dalam air, meningkatnya suhu air juga akan menguraikan derajat mineral sehingga kelarutan Fe pada air tinggi atau meningkatnya derajat korosif (Joko,2010). 2. Pemeriksaan kadar Fe Berdasarkan data awal kadar Fe yang diperoleh yaitu 2,27 mg/l dimana hasil tersebut sudah melebihi standar yaitu 0,3 mg/l berdasarkan Permenkes No.492/MENKES/PER/IV/2010. Setelah dilaksanakan penelitian kadar Fe yang diperoleh yaitu 2,15 mg/l. Kadar Fe yang melebihi standar dapat menimbulkan berbagai masalah diantaranya dapat menimbulkan rasa pada minuman, warna kuning pada pakaian, pengendapan pada dinding pipa, pertumbuhan bakteri besi dan kekeruhan, selain itu dapat merusak dinding usus (Slamet, 2011). Kadar Fe air sumur di Dukuh Pabelan RT 01 RW 02 Pabelan Kartasura Sukoharjo sudah melebihi standar sehingga perlu dilakukan pengolahan sebelum digunakan. Pengolahan ini merupakan upaya untuk mendapatkan air yang sehat sesuai dengan standar. Salah satu alternatif pengolahan air yaitu dengan filtrasi. Filtrasi merupakan proses pemisahan antara padatan dengan cairan (Kusnaedi, 2010). Proses filtrasi dalam penelitian ini menggunakan media filter karbon aktif dengan berbagai ketebalan. Variasi ketebalan karbon aktif yang digunakan adalah 60 cm, 70 cm dan 80 cm. Setelah dilakukan perlakuan terjadi perbedaan kadar Fe sebelum dan setelah melewati media filter karbon aktif. Rata-rata kadar Fe setelah melewati media filter dengan ketebalan 60 cm sebesar 0,27 mg/l sudah berada dibawah baku mutu yang ditetapkan oleh Permenkes No.492/ Menkes/

14 Per/2010 kadar Fe maksimal 0,3 mg/l namun penurunan ini masih mendekati kadar Fe yang ditetapkan, tingkat keefektifannya 87,28%. Untuk rata-rata kadar Fe ketebalan 70 cm sebesar 0,22 mg/l sudah berada dibawah baku mutu yang ditetapkan oleh Permenkes No.492/ Menkes/Per/2010 kadar Fe maksimal 0,3 mg/l, dengan tingkat keefektifan 89,91%, dan rata-rata kadar Fe ketebalan 80 cm sebesar 0,17 mg/l sudah berada dibawah baku mutu yang ditetapkan oleh Permenkes No.492/ Menkes/Per/2010 kadar Fe maksimal 0,3 mg/l, dengan tingkat keefektifan 92,09%. Berdasarkan hasil uji Kruskal-Willis diperoleh nilai signifikan untuk kadar Fe adalah 0,015 (< 0,05), sehingga Ho ditolak yang artinya ada perbedaan keefektifan berbagai ketebalan media karbon aktif terhadap penurunan kadar Fe air sumur di Dukuh Pabelan RT 01 RW 02 Pabelan Kartasura Sukoharjo. Dari variasi ketebalan karbon aktif 60 cm, 70 cm dan 80 cm yang digunakan sebagai media filtrasi sudah dapat menurunkan kadar Fe air sumur yang sesuai dengan baku mutu Permenkes No.492/ MENKES/ PER/ IV/ 2010 tentang kualitas air minum kadar Fe yang diperbolehkan yaitu maksimal 0,3 mg/l namun untuk ketebalan 60 cm belum dapat menurunkan kadar Fe yang tinggi karena hasil yang diperoleh sangat mendekati baku mutu. SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan 1. Variasi ketebalan karbon aktif mempunyai keefektifan terhadap penurunan kadar Fe air sumur di Dukuh Pabelan RT 01 RW 02 Pabelan Kartasura Sukoharjo. 2. Kadar Fe sebelum dilakukan perlakuan yaitu 2,15 mg/l.

15 3. Kadar Fe setelah perlakuan dengan media filter karbon aktif untuk ketebalan 60 cm rata-rata kadar Fe 0,27 mg/l, ketebalan 70 cm rata-rata kadar Fe 0,22 mg/l dan ketebalan 80 cm rata-rata kadar Fe 0,17 mg/l. 4. Ketebalan media filter karbon aktif yang mampu menurunkan hingga sesuai dengan baku mutu yang ditetapkan oleh Permenkes No.492/ Menkes/ Per/ IV/ 2010 yaitu ketebalan 70 cm dan 80 cm. 5. Keefektifan ketebalan media filter karbon aktif dengan ketebalan 60 cm sebesar 87,28%, 70 cm sebesar 89,91% dan ketebalan 80 cm sebesar 92,09%. B. Saran 1. Bagi Masyarakat Bagi masyarakat yang menggunakan air sumur gali dengan kadar Fe tinggi atau dilihat secara fisik air berwana kuning, keruh, bau amis dan meninggalkan bercak kuning pada dinding, lantai kamar mandi serta pakaian yang dicuci seharusnya melakukan pengolahan terlebih dahulu. Salah satu alternatif pengolahannya yaitu dengan menggunakan ketebalan karbon aktif sebagai media filter dengan ketebalan 70 cm. 2. Bagi Peneliti Lain Perlu dilakukannya penelitian lebih lanjut mengenai ketebalan karbon aktif yang lebih kecil dari 60 cm, 70 cm, dan 80 cm, kapan media karbon aktif perlu regenerasi, dan penerapan penggunaan ketebalan karbon aktif sebagai media filter di masyarakat.

16 DAFTAR PUSTAKA Asmadi, Khayan, Kasjono,HS Teknologi Pengolahan Air Minum. Yogyakarta: Gosyen Publishing. Hardini, I dan Karnaningroem, N Peningkatan Kualitas Air Sumur Gali Menjadi Air Bersih Menggunakan Filter Mangan Zeolit Dan Karbon Aktif: Studi Kasus Air Sumur Gali Permukiman Desa Banjar Po Sidoarjo. [Skripsi]. Surabaya: Jurusan Teknik Lingkungan ITS. Joko T Unit Produksi Dalam Sistem Penyediaan Air minum. Yogyakarta: Graha Ilmu. Kusnaedi Mengolah Air Kotor untuk Air Minum. Jakarta: Swadaya. Notoatmodjo S Metode Penelitian Kesehatan. Jakarta: Rineka Cipta. Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 492/ MENKES/ PER/ IV/ 2010 tentang peryaratan kualitas air minum. Slamet, JS Kesehatan Lingkungan. Yogyakarta: UGM. Syaifudin, MR dan Astuti D Kombinasi Media Filter Untuk Menurunkan Kadar Besi (Fe). Penelitian sains & teknologi. Vol 6. No :49-64.