TESIS. Oleh ROY ANTONIUS TARIGAN / IKM

PENGARUH KARAKTERISITIK SUMUR DAN TANAH TERHADAP KADAR TIMBAL(Pb) PADA AIR SUMUR GALI PENDUDUK DISEKITAR INDUSTRI DAUR ULANG AKI DI DESA BANDAR KHALIFAH KECAMATAN PERCUT SEI TUAN KABUPATEN DELI SERDANGTAHUN 2016 TESIS Oleh ROY ANTONIUS TARIGAN 127032009 / IKM PROGRAM STUDI S2 ILMU KESEHATAN MASYARAKAT FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

PENGARUH KARAKTERISITIK SUMUR DAN TANAH TERHADAP KADAR TIMBAL(Pb) PADA AIR SUMUR GALI PENDUDUK DISEKITAR INDUSTRI DAUR ULANG AKI DI DESA BANDAR KHALIFAH KECAMATAN PERCUT SEI TUAN KABUPATEN DELI SERDANGTAHUN 2016 TESIS Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Kesehatan (M.Kes) dalam Program Studi S2 Ilmu Kesehatan Masyarakat Minat Studi Manajemen Kesehatan Lingkungan Industri pada Fakultas Kesehatan Masyarakat Oleh ROY ANTONIUS TARIGAN 127032009/IKM PROGRAM STUDI S2 ILMU KESEHATAN MASYARAKAT FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

Telah Diuji Pada Tanggal : 28 November 2016 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua Anggota : Dr. dr. Wirsal Hasan, M.P.H :1. Ir. Indra Chahaya, M.Si 2. Ir. Evi Naria, M.Kes 3. Dr. dr. Taufik Ashar, M.K.M

PERNYATAAN PENGARUH KARAKTERISITIK SUMUR DAN TANAH TERHADAP KADAR TIMBAL(Pb) PADA AIR SUMUR GALI PENDUDUK DISEKITAR INDUSTRI DAUR ULANG AKI DI DESA BANDAR KHALIFAH KECAMATAN PERCUT SEI TUAN KABUPATEN DELI SERDANGTAHUN 2016 TESIS Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Medan, 28 November 2016 Roy Antonius Tarigan 127032009/IKM

ABSTRAK Sarana paling umum sebagai sumber utama air bersih adalah sumur gali. Penurunan kualitas air tanah ditandai dengan kehadiran beberapa polutan diantaranya timbal (Pb) yang dapat berasal dari kegiatan industri daur ulang aki. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh karakteristik sumur dan tanah terhadap kadar timbal pada air sumur gali penduduk disekitar industri daur ulang aki di Desa Bandar Khalifah Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang Tahun 2016. Jenis penelitian yang digunakan adalah studi analitik korelasi, dengan desain cross sectional. Sampel dipilih secara purposive sampel. Sampel air sumur dan tanah diambil pada 3 titik berdasarkan jarak yaitu < 10 meter, 10-50 meter dan > 50 meter. Setiap titik dipilih 10 sumur gali dan 1 sampel tanah sehingga jumlah sampel adalah 30 sampel air sumur gali dan 3 sampel tanah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat 9 sumur (30%) yang airnya mengandung timbal diatas nilai baku mutu (> 0,05 mg/l). Ada pengaruh variabel kedalaman sumur, jarak sumber pencemar dari sumur, konstruksi fisik sumur terhadap kadar timbal pada air sumur gali, dengan besar pengaruh variabel secara keseluruhan adalah 67,1%. Kedalaman sumur merupakan variabel yang paling dominan mempengaruhi kadar timbal pada air sumur (nilai koefisien (β) = - 0,444). Masyarakat dianjurkan untuk tidak menggunakan air sumur sebagai sumber air minum dan memasak. Dinas Kesehatan Kabupaten Deli Serdang diharapkan memberikan pelatihan dan penyuluhan pembuatan saringan pasir zeolit kepada masyarakat, serta merawat konstruksi fisik sumur. Jika masyarakat akan membangun sumur gali harus memenuhi syarat konstruksi fisik dan kedalaman sumur. Kata Kunci : Industri Daur Ulang AKi, Timbal, Air i

ABSTRACT The most commonly facility of clean water is dug wells. The decrease in the quality of ground water is indicated by the existence of pollution like lead (Pb) which comes from the activity of battery recycling industry. The objective of the research was to find out the influence of the characteristics of wells and soil on lead content in dug well water of the people who lived at Bandar Khalifah Village, Percut Sei Tuan Subdistrict, Deli Serdang Regency, in 2016. The research used analytic correlation study with cross sectional design The samples were well water and soil which were taken from 3 locations based on the distance; namely, < 10 meters, 10-15 meters, and > 50 meters, taken by using purposive sampling technique. Each location had 10 dug wells and 1 sample of soil so that there were 30 dug well water samples and 3 soil samples. The result of the research showed that 9 dug wells (30%) had their water contained lead above quality standard (> 0.05 mg/l). There was the influence of the variables of the depth of the wells, the distance from the source of pollution to the wells, and physical construction on lead content in dug well water of 67.1%. The most dominant variable which influence lead content in dug well water was the physical construction of the wells (coefficient value (β) = 0,321). Resident was suggested not to use wells water as primary resource to drinking water and cooking. It recommended that the Health Department of Deli Serdang provide training and counseling for the pepople in using dug well water to make a zeolit sand filter, and take care of the wells construction. Those who wants to make dug wells should comply with the requirment for phisycal construction and the depth of the wells. Keywords: Baterry Recycling Industri, Lead, Water ii

KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini dengan judul Pengaruh Karakterisitik Sumur dan Tanah Terhadap Kadar Timbal (Pb) Pada Air Sumur Gali Penduduk Disekitar Industri Daur Ulang Aki Di Desa Bandar Khalifah Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang Tahun 2016. Tesis ini merupakan salah satu persyaratan akademik untuk menyelesaikan pendidikan Program Studi S2 Ilmu Kesehatan Masyarakat Minat Studi Manajemen Kesehatan Lingkungan Industri (MKLI) pada Fakultas Kesehatan Masyarakat Medan. Dalam menyusun tesis ini, penulis mendapat bantuan, dorongan, bimbingan dan kerjasama dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Prof. Dr. Runtung Sitepu, S.H, M.Hum, selaku Rektor Universitas Sumatera Utara. 2. Prof. Dr. Dra. Ida Yustina, M.Si, selaku Dekan dan Ketua Program Studi S2 Ilmu Kesehatan Masyarakat Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara. 3. Prof. Dr. Ir. Evawany Y Aritonang, M.Si, selaku Sekretaris Program Studi S2 Ilmu Kesehatan Masyarakat Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara. iii

4. Dr. dr. Wirsal Hasan, M.P.H, selaku Ketua Komisi Pembimbing dan Ir. Indra Chahaya, M.Si, selaku Anggota Komisi Pembimbing yang telah meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan, dorongan, saran dan perhatian selama proses penulisan proposal hingga penulisan tesis ini selesai. 5. Ir. Evi Naria, M.Kes dan Dr. dr. Taufik Ashar, M.K.M selaku Tim Penguji yang telah memberikan bimbingan, kritik dan saran untuk kesempurnaan tesis ini. 6. Para dosen, staf dan semua pihak yang terkait di lingkungan Program Studi S2 Ilmu Kesehatan Masyarakat Minat Studi Manajemen Kesehatan Lingkungan Industri (MKLI) Fakultas Kesehatan Masyarakat. 7. Kepala Desa Bandar Khalifah yang telah memberikan izin penelitian. 8. Orangtua tercinta AKP. H. Tarigan dan P.M. br Sembiring yang telah memberikan doa, nasihat motivasi dan bantuan untuk menyelesaikan studi ini. 9. Adik saya Cicilia Aprilina Kartika Tarigan S.S, M.TCSOL dan Stevanus Alfredo Sangapta Tarigan yang telah memberikan doa dan dukungan selama menyelesaikan tesis ini. 10. Kepala Dinas Kesehatan Kabupaten Nias Selatan, Ibu Murniati Dachi, S.K.M, M.M, M.MKes yang telah memberikan kesempatan dan izin bagi saya untuk menyelesaikan tesis ini. 11. Kepala Sub. Bagian Perencanaan Program Dinas Kesehatan Kabupaten Nias Selatan, Alminar Lai Dakhi, S.K.M, M.P.H yang telah memberikan doa dan dukungan motivasi sehingga saya bisa menyelesaikan tesis ini. iv

12. Valentina S.K.M, M.Kes dan Ibu Elmina Tampubolon S.K.M, M.Kes yang telah setia dan bersedia menjadi teman diskusi untuk penyelesian tesis ini. 13. Martin Ginting S.P dan Erkwan Sigalingging S.P yang telah setia dan bersedia menjadi teman diskusi untuk penyelesian tesis ini. Penulis menyadari bahwa penulisan tesis ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun dari semua pihak sebagai masukan dan perbaikan dengan harapan semoga tesis ini memberikan manfaat dan sumbangsih bagi kemajuan serta peningkatan dalam bidang kesehatan dan pengembangan ilmu pengetahuan. Medan, 28 November 2016 Penulis Roy Antonius Tarigan 127032009/IKM v

RIWAYAT HIDUP Roy Antonius Tarigan, lahir di Pangkalan Brandan pada tanggal 31 Agustus 1988, anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Ayahanda Hasan Tarigan dan Ibunda P.M. br. Sembiring. Pendidikan formal penulis dimulai dari pendidikan di Sekolah Dasar SwastaNo. 1 Darma Patra Pertam ina, tamat pada tahun 2000, Sekolah Menengah Pertama di SMPN 1Babalan, tamat tahun 2003, SMA Negeri 1 Babalan tamat tahun 2006. Tahun 2006 melanjutkan pendidikan di Fakultas Kesehatan Masyarakat, tamat tahun 2010. Pada tahun 2012 melanjutkan pendidikan di Program Studi S2 Ilmu Kesehatan Masyarakat Minat Studi Manajemen Kesehatan Lingkungan Industri Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara sampai sekarang. Pada tahun 2012 penulis bekerja di STIKes Deli Husada Deli Tua dan tahun 2014 bekerja sebagai Pegawai Negeri Sipil di Pemerintahan Kabupaten Nias Selatan. vi

DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK... i ABSTRACT... ii KATA PENGANTAR... iii RIWAYAT HIDUP... vi DAFTAR ISI... vii DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xiv BAB 1. PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Permasalahan... 8 1.3. Tujuan Penelitian... 8 1.4. Hipotesis... 8 1.5. Manfaat Penelitian... 9 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA... 2.1. Air... 10 2.1.1. Pengertian Air... 10 2.1.2. Sumber Air... 10 2.1.3. Siklus Hidrologi... 14 2.1.4. Penggolongan dan Peruntukan Air... 15 2.1.5. Peranan Air... 16 2.1.5.1.Penyakit Menular... 17 2.1.5.2. Penyakit Tidak Menular... 18 2.1.6. Persyaratan Air Bersih... 19 2.1.6.1. Syarat Kualitas Air... 20 2.2. Pencemaran Air... 24 2.2.1. Indikator Pencemaran Air... 24 2.2.2. Komponen Pencemaran Air... 26 2.2.3. Sumber Pencemaran Air... 29 2.2.3.1. Sumber Pencemaran Air Tanah... 31 2.2.4. Faktor- Faktor yang Memengaruhi Pencemaran... 33 2.3. Sumur Gali... 34 2.4. Timbal (Pb)... 40 2.4.1. Sifat Fisik dan Struktur Kimia Timbal... 40 2.4.2. Kandungan Timbal (Pb) di Alam... 42 vii

2.4.3. Penggunaan Timbal (Pb) dalam bidang Industri... 44 2.4.4. Pencemaran Timbal (Pb) terhadap Lingkungan... 45 2.4.5. Metabolisme Timbal (Pb) dalam Tubuh... 46 2.4.6. Efek Timbal terhadap Kesehatan... 50 2.5. Accumulator (AKI)... 52 2.6. Industri Daur Ulang Aki... 53 2.6.1. Uraian Proses Produksi... 53 2.6.2. Limbah yang Dihasilkan... 58 2.6.3. Pengolahan Limbah Daur Ulang Aki... 59 2.7. Sifat Fisik Tanah... 61 2.7.1. Tekstur Tanah... 61 2.7.2. Struktur Tanah... 64 2.7.3. Kerapatan Limbak (Bulk Density)... 65 2.7.4. Porositas Tanah... 66 2.7.5. Pori Drainase Sangat Cepat... 67 2.7.6. Permeabilitas Tanah... 68 2.7.7. ph... 70 2.8. Karakteristik Air Tanah... 71 2.8.1. Sumber Air Tanah... 73 2.8.2. Struktur dan Interaksi Air Tanah... 74 2.8.3. Pergerakan Air Tanah... 75 2.9. Landasan Teori... 79 2.10. Kerangka Konsep... 82 BAB 3. METODE PENELITIAN... 83 3.1. Jenis Penelitian... 83 3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian... 83 3.2.1. Lokasi Penelitian... 83 3.2.2. Waktu Penelitian... 84 3.3. Objek Penelitian... 84 3.3.1. Objek Penelitian... 84 3.3.2. Sampel Penelitian... 84 3.4. Metode Pengumpulan Data... 85 3.4.1. Data Primer... 85 3.4.2. Data Sekunder... 86 3.5. Definisi Operasional... 86 3.6. Metode Pengukuran... 89 3.6.1. Variabel Independen... 89 3.6.2. Variabel Dependen... 91 3.7. Analisis Laboratorium... 91 3.7.1. Metode Pengukuran Kadar Timbal pada Air Sumur... 91 3.7.2. Metode Penentuan Tekstur, Permeabilitas dan ph Tanah... 94 3.7.2.1. Pengambilan Sampel Tanah di Lapangan... 94 viii

3.7.2.2. Penentuan Tekstur Tanah di Laboratorium... 96 3.7.2.3. Penentuan Permeabilitas Tanah di Laboratorium... 98 3.7.2.4. Penentuan ph Tanah di Laboratorium... 100 3.8. Pengolahan dan Analisis Data... 101 BAB 4. HASIL PENELITIAN... 104 4.1. Gambaran Lokasi Penelitian... 104 4.1.1. Gambaran Umum Lokasi Penelitian Desa Bandar Khalifah.. 104 4.2. Analisis Univariat... 106 4.2.1. Gambaran Karakteristik Masyarakat Pengguna Sumur... 106 4.2.2. Gambaran Distribusi Frekuensi Sumur Berdasarkan Kedalaman Sumur, Jarak Sumber Pencemar dari Sumur, Konstruksi Fisik Sumur dan Umur Sumur... 107 4.2.3. Gambaran Hasil Inspeksi Konstruksi Fisik Sumur... 108 4.2.4. Gambaran Karakteristik Air Sumur Secara Fisik... 110 4.2.5. Gambaran Kadar Timbal Pada Air Sumur... 111 4.2.6. Data Hasil Observasi Sumur Masyarakat dan Uji Laboratorium Kadar Timbal pada Air Sumur di Sekitar Industri Daur Ulang Aki di Desa Bandar Khalifah Tahun 2016... 112 4.2.7. Gambaran Karakteristik Tanah di Sekitar Industri Daur Ulang Aki... 115 4.3. Analisis Bivariat... 116 4.3.1. Uji Normalitas... 116 4.3.2. Hubungan Kedalaman Sumur, Jarak Sumber Pencemar terhadap Sumur, Konstruksi Fisik Sumur dan Umur Sumur dengan Kadar Timbal pada Air Sumur... 117 4.3.3. Analisis Perbedaan Rerata Kadar Timbal pada Air Sumur Berdasarkan Kedalaman Sumur... 118 4.3.4. Analisis Perbedaan Rerata Kadar Timbal pada Air Sumur Berdasarkan Jarak Sumber Pencemar terhadap Sumur... 119 4.3.5. Analisis Perbedaan Rerata Kadar Timbal pada Air Sumur Berdasarkan Konstruksi Fisik Sumur... 120 4.3.6. Analisis Statistik Perbedaan Rerata Kadar Timbal pada Air Sumur Berdasarkan Umur Sumur... 121 4.4. Analisis Multivariat... 122 BAB 5. PEMBAHASAN... 124 5.1. Kadar Timbal pada Air Sumur Gali di Sekitar Industri Daur Ulang Aki.... 124 5.2. Pengaruh Kedalaman Sumur terhadap Kadar Timbal pada Sumur Gali di Sekitar Industri Daur Ulang Aki... 128 ix

5.3. Pengaruh Jarak Sumber Pencemar terhadap Kadar Timbal pada Sumur Gali di Sekitar Industri Daur Ulang Aki... 132 5.4. Pengaruh Konstruksi Fisik Sumur terhadap Kadar Timbal pada Sumur Gali di Sekitar Industri Daur Ulang Aki... 137 5.5. Pengaruh Umur Sumur terhadap Kadar Timbal pada Sumur Gali di Sekitar Industri Daur Ulang Aki... 141 5.6. Keterbatasan Penelitian... 142 BAB 6. KESIMPULAN DAN SARAN... 143 6.1. Kesimpulan.... 143 6.2. Saran... 144 DAFTAR PUSTAKA... 147 LAMPIRAN... 155 x

DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman 2.1. Perbedaan antara Sumur Dangkal dan Summur Dalam... 39 2.2. Permeabilitas... 70 3.1. Defenisi Operasional... 86 4.1. Distribusi Frekuensi Karakteristik Responden yang Menggunakan Sumur di Sekitar Industri Daur Ulang Aki di Desa Bandar Khalifah Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang Tahun 2016... 106 4.2. Distribusi Frekuensi Karakteristik Sumur Berdasarkan Kedalaman Sumur, Jarak Sumber Pencemar dari Sumur, dan Umur Sumur di Sekitar Industri Daur Ulang Aki di Desa Bandar Khalifah Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang Tahun 2016... 107 4.3. Distribusi Frekuensi Hasil Inspeksi Konstruksi Fisik Sumur di Sekitar Industri Daur Ulang Aki di Desa Bandar Khalifah Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang Tahun 2016... 109 4.4. Distribusi Frekuensi Konstruksi Fisik Sumur di Sekitar Industri Daur Ulang Aki di Desa Bandar Khalifah Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang Tahun 2016... 110 4.5. Distribusi Frekuensi Karakteristik Air Sumur Secara Fisik di Sekitar Industri Daur Ulang Aki di Desa Bandar Khalifah Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang Tahun 2016... 111 4.6. Distribusi Frekuensi Kadar Timbal Pada Air Sumur di Sekitar Industri Daur Ulang Aki di Desa Bandar Khalifah Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang Tahun 2016... 111 4.7. Hasil Uji Laboratorium Kadar Timbal pada Air Sumur Berdasarkan Kedalaman Sumur, Jarak Sumber Pencemar dari Sumur, Konstruksi Fisik Sumur dan Umur Sumur di Sekitar Industri Daur Ulang Aki di Desa Bandar Khalifah Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang Tahun 2016... 113 xi

4.8. Karakteristik Tanah di Sekitar Industri Daur Ulang Aki di Desa Bandar Khalifah Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang Tahun 2016... 115 4.9. Hasil Uji Normalitas Variabel Independen dan Variabel Dependen... 116 4.10. Hubungan Kedalaman Sumur, Jarak Sumber Pencemar terhadap Sumur, Konstruksi Fisik Sumur, dan Umur Sumur dengan Kadar Timbal pada Air Sumur... 118 4.11. Perbedaan Rerata Kadar Timbal pada Air Sumur Berdasarkan Kedalaman Sumur di Sekitar Industri Daur Ulang Aki di Desa Bandar Khalifah Tahun 2016... 118 4.12. Perbedaan Rerata Kadar Timbal pada Air Sumur Berdasarkan Jarak Sumber Pencemar di Sekitar Industri Daur Ulang Aki di Desa Bandar Khalifah Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang Tahun 2016... 119 4.13. Perbedaan Rerata Kadar Timbal pada Air Sumur Berdasarkan Konstruksi Fisik Sumur di Sekitar Industri Daur Ulang Aki di Desa Bandar Khalifah Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang Tahun 2016... 120 4.14. Perbedaan Rerata Kadar Timbal pada Air Sumur Berdasarkan Umur Sumur di Sekitar Industri Daur Ulang Aki di Desa Bandar Khalifah Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang Tahun 2016... 121 4.15. Hasil Akhir Uji Analisis Linier Berganda... 123 xii

DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman 2.1. Sumur Gali Tanpa Pompa Tangan... 38 2.2. Perjalanan Timbal yang Berasal Dari Lingkungan Sampai Masuk Ke Dalam Tubuh Manusia... 47 2.3. Akumulasi Pb Dalam Tubuh Manusia... 49 2.4. Komponen di Dalam AKI... 54 2.5. Skema Proses Elektrokimia... 56 2.6. Skema Proses Redoks... 57 2.7. Sketsa Daur Ulang Aki Bekas Secara Tradisional... 58 2.8. Skema Daur Ulang Aki dan Cemarannya... 59 2.9. Segitiga Tekstur USDA... 63 2.10. Landasan Teori... 81 2.11. Kerangka Konsep... 82 4.1 Peta Lokasi Industri Daur Ulang Aki, Titik Pengambilan Sampel Air Sumur dan Sampel Tanah di Dusun III Desa Bandar Khalifah Kecamatan Percut Sei Tuan... 105 xiii

DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman 1. Lampiran 1 (Kuesioner)... 155 2. Master Data... 157 3. Lampiran 2 ( Out Put Data)... 158 4. Lampiran 3 (Peta Lokasi Penelitian)... 167 5. Lampiran 4 (Dokumentasi)... 168 6. Hasli Laboratorium... 170 7. Surat Izin Penelitian... 201 xiv