BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Air dan sumber-sumbernya merupakan salah satu kekayaan alam yang mutlak dibutuhkan oleh makhluk hidup guna menopang kelangsungan hidupnya dan berguna untuk memelihara kesehatannya. Saat ini, masalah utama yang dihadapi oleh sumber daya air meliputi kualitas air untuk keperluan domestik yang semakin menurun sehingga tidak dapat digunakan masyarakat sebagai air minum yang sehat karena tidak memenuhi syarat dan kuantitas air. Hal ini dikarenakan adanya kegiatan industri, domestik dan kegiatan lain mempunyai pengaruh negatif terhadap sumber daya air 1. Air sungai sering tercemar oleh komponen-komponen anorganik, di antaranya berbagai logam berat yang berbahaya. Logam berat yang sering mencemari lingkungan terutama adalah merkuri (Hg), timbal (Pb), cadmium (Cd), arsenik (Ar), chromium (Cr), nikel (Ni) dan besi (Fe). Logam berat bisa menimbulkan efek-efek khusus pada makhluk hidup, seperti penyakit minamata, bibir sumbing, kerusakan susunan saraf, cacat pada bayi, karsinogenitas dan terganggunya fungsi imun sehingga dapat dikatakan bahwa semua logam berat dapat menjadi racun yang akan meracuni tubuh makhluk hidup apabila terakumulasi di dalam tubuh dalam waktu yang lama. Beberapa jenis logam biasanya digunakan untuk pertumbuhan kehidupan biologis, misalnya pada pertumbuhan algae atau tanaman air lain apabila tidak ada logam maka pertumbuhannya akan terhambat, namun jumlahnya berlebihan akan mempengaruhi kegunaannya karena timbulnya daya racun yang dimiliki, oleh karena itu, keberadaan zat ini perlu diawasi jumlahnya dalam air 2. Perairan sekitar Desa Batu Kecamatan Karangtengah Kabupaten Demak yang menjadi tempat pembuangan rumah tangga ditemukan kadar Fe yang tinggi sebesar 0.87 mg/l sedangkan pada sumber air bersih kadar Fe yang ditemukan masih dalam Nilai Ambang Batas (NAB) yaitu 1
0.14 mg/l. Dari hasil pemeriksaan kualitas air sungai yang dilakukan di Dinas Kesehatan Balai Laboratorium Kesehatan Daerah Provinsi Jawa Tengah Jl. Soekarno Hatta No. 185 Semarang, pada tanggal 16 Februari 2011 diperoleh kadar Fe dalam air tersebut adalah 0.87 mg/l. Kadar ini melebihi batas maksimum NAB atau batas maksimum kriteria kualitas air yang diperbolehkan yaitu 0.3 mg/l berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.82 tahun 2001 tentang Pengolahan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Selain itu kadar Fe yang tinggi dapat dirasakan secara langsung oleh masyarakat karena dapat menodai kain ataupun perkakas dapur tanpa harus melalui uji laboratorium terlebih dahulu. Masyarakat memanfaatkan air untuk keperluan sehari-hari seperti mandi, mencuci pakain dan perkakas rumah tangga, selain itu juga memanfaatkan air untuk memelihara ikan dan menangkap ikan untuk di konsumsi sehari-hari. Sebagai alternatif pengolahan air sederhana yang dapat diterapkan untuk menurunkan kadar logam Fe dengan menggunakan proses fitoremediasi sederhana. Fitoremediasi merupakan pemanfaatan tumbuhan, mikroorganisme untuk meminimalisasi dan mendetoksifikasi polutan, karena tanaman berperan menyerap logam dan mineral yang tinggi atau sebagai fitoakumulator dan fitochelator. Proses ini salah satunya menggunakan tanaman enceng yang dapat tumbuh dan berkembang biak pada air kotor. Tumbuhan ini dipilih karena dapat digunakan sebagai sarana penanganan cair selain itu enceng mempunyai kemampuan untuk menyerap logam-logam berat termasuk Fe dengan cara melakukan penyerapan melalui permukaan sel akar, karena adanya proses adsorbs 3. Diduga jika dilakukan pengamatan lebih lanjut terhadap kelebatan/jumlah bulu akar/mm akan diketahui pengaruh tersebut yang akan menentukan penyerapannya 4. Perairan yang ditumbuhi enceng memberikan pengkayaan CO 2, rumpun anakan memproduksi CO 2 sampai 39% lebih berat kering dibanding tanaman induk. Peningkatan CO 2 ini mengawali rata-rata bersih 2
fotosintesis, sehingga akan meningkatkan kemampuan adsorbsi enceng terhadap unsur logam pencemar 5. Enceng ini juga memiliki kemampuan sebagai bioakumulator yakni dapat menyerap anion atau kation yang terdapat di dalam air buangan serta dapat berkembang biak cukup cepat dan tahan hidup pada kondisi buruk 4. Adaptasi ini sangat dipengaruhi oleh waktu detensi yang tersedia bagi organisme untuk dapat memberikan respon terhadap perubahan lingkungan 6. Tanaman ini disebut juga species akumulator karena dapat menyerap dan mengakumulasi logam sampai pada tingkat yang mematikan untuk species yang tidak toleran. Proses penyerapan zat-zat yang terdapat dalam ini dilakukan oleh ujung-ujung akar dengan jaringan meristem terjadi karena adanya gaya tarik-menarik oleh molekul-molekul air yang ada pada tumbuhan. Zat-zat yang telah diserap oleh akar akan masuk ke batang melalui pembuluh pengangkut (xilem), yang kemudian akan diteruskan ke akar 3. Kehadiran enceng membuat logam Cr dari air industri penyamakan kulit tereduksi 30-100% dalam 8-16 hari. Sementara itu enceng bersama kayambang dapat mengubah faktor-faktor fisikokimia air seperti BOD, COD dan zat padat terlarut, tersuspensi, alkalinitas dan kekeruhan 7. Berdasarkan permasalahan di atas maka dalam penelitian ini akan diuji variasi berat enceng dan waktu detensi dalam menurunkan logam berat Fe pada air sungai yang tercemar rumah tangga. Besarnya berat enceng yang akan dipakai adalah ( 200 gr/l, 250 gr/l, dan 300 gr/l ) dengan lama waktu detensi 1 hari, 3 hari dan 6 hari. B. Perumusan Masalah Berdasarkan analisis situasi di atas maka dapat dirumuskan masalah sebagai berikut : Adakah perbedaan pengaruh berat enceng dan lama waktu detensi tanaman enceng crassipes) terhadap penurunan kadar Besi (Fe) pada air rumah tangga? 3
C. Tujuan Penelitian 1. Tujuan Umum Mengetahui perbedaan penurunan Fe pada berbagai variasi berat enceng ( 200 gr/l, 250 gr/l, dan 300 gr/l ) dan waktu detensi ( 1 hari, 3 hari dan 6 hari ). 2. Tujuan Khusus a. Mengukur kadar Fe sebelum perlakuan. b. Mengukur kadar Fe setelah perlakuan pada berbagai variasi berat dan lama waktu detensi. c. Menghitung persentase penurunan kadar Fe air antara sebelum dan sesudah perlakuan d. Menganalisis pengaruh interaksi berat dan lama waktu detensi enceng dalam penurunan kadar Fe air. e. Memperoleh berat dan lama waktu detensi enceng yang paling efektif dalam penurunan kadar Fe air. D. Manfaat Penelitian 1. Manfaat Praktis a. Sebagai alternatif untuk pengolahan air sederhana dengan menggunakan tanaman enceng. b. Mengetahui efisiensi tanaman enceng dalam penurunan kadar Fe dalam air rumah tangga. c. Diperoleh manfaat sistem pengolahan pendahuluan air bersih yang sederhana, mudah murah serta mempunyai efisiensi tinggi. 2. Manfaat Metodologis Dapat dijadikan sebagai landasan pengembangan ilmu di bidang Kesehatan Lingkungan khususnya bidang pengolahan air sederhana. 4
E. Bidang Ilmu Penelitian ini termasuk dalam ruang lingkup Ilmu Kesehatan Masyarakat khususnya bidang Kesehatan Lingkungan tentang pengolahan air. F. Keaslian Penelitian Penelitian tentang pemanfaatan tanaman enceng crassipes) dan logam berat pernah dilakukan penelitian sebelumnya oleh beberapa peneliti dengan variabel yang berbeda-beda, antara lain : Tabel 1.1 Keaslian Penelitian Penelitian No (th) 1. Suwondo, Yuslim Fauziah, Syafrianti, dan Sri Wariyanti (2005) 8 Judul Akumulasi Logam Cupprum (Cu) dan Zincum (Zn) Di Perairan Sungai Siak Dengan Menggunakan Biokumulatorence ng Gondok crassipes) Desain Studi Observasional bebas dan terikat bebas: - Kandungan logam Cu dan Zn di air logam terikat - Cu dan Zn di akar, batang dan daun eceng crassipes), Penggangu - suhu, kecerahan, oksigen terlarut, - nitrat - pospat. Hasil Dari data dan analisis yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa kandungan logam Cu di perairan sungai Siak tergolong tinggi dengan kisaran nilai 0.14-0.27 mg/l, sedangkan kandungan logam Zn rendah dengan nilai < 0,001 mg/l. 2. Nurandani Hardyanti, Suparni Setyowati Rahayu (2007) 3 Fitoremediasi PhospatDengan Pemanfaatan Enceng Gondok crassipes ) (Studi Kasus Pada Limbah Cair Industri Kecil Laundry) Observasional bebas: - konsentrasi P (200 mg/l, 250 mg/l, 300 mg/l) Fitoremediasi phospat dengan menggunakan tanaman enceng dapat menyerap 5
No Penelitian (th) Judul Desain Studi bebas dan terikat - waktu tinggal (1,2,3,4,5 hari) terikat: - akumulasi P dalam akar, batang, daun tanaman Hasil phospat (sebagai P total) dalam laundry dalam jumlah yang cukup banyak dalam waktu 5 hari. 3. Yani Santya Dewi dan Yosar Hanafi Gultom (2009) 9 4. Sri Haryanti, Nintya Setiari, Rini Budi Hastuti, Endah Dwi Hastuti, dan Yulita N 4 Pemanfaatan Algae Chlorella sp. dan Eceng Gondok Untuk Menurunkan Tembaga (Cu) Pada Industri Pelapisan Logam Respon Fisiologi Dan Anatomi Enceng Gondok crassipes) (Mart) Solm) Di Berbagai Perairan Tercemar Eksperimen Murni Eksperimen murni - Volume elektroplanti ng - Waktu pengamatan (2,4 dan 6 hari) - Berat Algae Chlorella sp. dan Enceng Gondok - Tempat (Pengencer an Logam, Obat, LIK) - Panjang akar - Jumlah anakan - Kecepatan Transpirasi -Jumlah stomata Dari percobaan yang dilakukan antara algae Chlorella sp. dan Eceng dengan berat (100, 150, 200, 250, 300) gr/l dimana dilakukan pengamatan pada hari ke- 2, ke-4, dan ke-6 diperoleh hasil penyerapan logam Cu terbanyak oleh algae Chlorella sp berat 300 gr/l yaitu sebesar 38,62 %. 6
No Penelitian (th) Judul Desain Studi bebas dan terikat Hasil kecepatan transpirasi dan jumlah stomata 2. Respon anatomis tangkai daun dan daun eceng tahan /beradaptasi pada perairan tercemar 3. Respon pertumbuhan akar ditunjukkan pada perairan tercemar obat berbeda dengan pada kedua yang lainnya Perbedaan dengan penelitian sebelumnya adalah pada variabel bebasnya yaitu variasi berat dan lama waktu detensi enceng sebagai adsorben dalam menurunkan logam berat Fe air, menggunakan adsorpsi enceng crassiepes) dalam menurunkan konsentrasi logam Fe serta variabel terikat yaitu penurunan konsentrasi Fe pada air rumah tangga. Pada penelitian ini, dipakai berat enceng yang berbeda yaitu 200 gr/l, 250 grl/, dan 300 gr/l dan waktu detensi 1 hari, 3 hari dan 6 hari. 7