PENGARUH KOMBINASI KETEBALAN FILTER

PASIR DAN ARANG TEMPURUNG KELAPA TERHADAP

PENURUNAN KADAR MANGAN (Mn) AIR SUMUR

ARTIKEL PUBLIKASI ILMIAH

Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Ijazah S1 Kesehatan Masyarakat

Disusun Oleh :

BHERTA EKA ANDRYANI

J 410 090 044

PROGRAM STUDI KESEHATAN MASYARAKAT

FAKULTAS ILMU KESEHATAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2013

SURAT PERNYATAAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH

Bismillahirrahmanirrohim

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya :

Nama : Bherta Eka Andryani

NIM : J 410 090 044

Fakultas/Jurusan : Ilmu Kesehatan/Kesehatan Masyarakat

Jenis : Skripsi

Judul : Pengaruh Kombinasi Ketebalan Filter Pasir dan Arang

Tempurung Kelapa Terhadap Penurunan Kadar Mangan

(Mn) Air Sumur

Dengan ini menyatakan bahwa saya menyetujui untuk :

1. Memberikan hak bebas royalti kepada Perpustakaan UMS atas

penulisan karya ilmiah saya, demi pengembangan ilmu pengetahuan

2. Memberikan hak menyimpan, mengalih mediakan/mengalih formatkan,

mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), mendistribusikan,

serta menampilkannya dalam bentuk softcopy untuk kepentingan

akademis kepada Perpustakaan UMS, tanpa perlu meminta izin dari

saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta.

3. Bersedia dan menjamin untuk menanggung secara pribadi tanpa

melibatkan pihak Perpustakaan UMS, dari semua bentuk tuntutan

hukum yang timbul atas pelanggaran hak cipta dalam karya ilmiah ini.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan semoga dapat

digunakan sebagaimana semestinya.

Surakarta, 19 Juli 2013

Yang Menyatakan

(Bherta Eka Andryani)

1

PENGARUH KOMBINASI KETEBALAN FILTER

PASIR DAN ARANG TEMPURUNG KELAPA TERHADAP

PENURUNAN KADAR MANGAN (Mn) AIR SUMUR

Bherta Eka Andryani J 410 090 044

Prodi Kesehatan Masyarakat Fakultas Ilmu Kesehatan

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan Surakarta 57162

Abstrak

Kadar Mn di Perum Griya Fajar Gentan sudah melebihi standar, yaitu 0,8 mg/l. dan

dapat diturunkan dengan melakukan filtrasi pasir dan arang tempurung kelapa. Tujuan

penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh kombinasi ketebalan filter pasir dan

arang tempurung kelapa terhadap penurunan kadar Mn air sumur. Metode yang

digunakan pada penelitian ini adalah pretest-postest dengan kelompok kontrol. Populasi

dalam penelitian ini adalah seluruh sumur artesis yang ada di Perum Griya Fajar Gentan

yang berjumlah 25 sumur. Jumlah sampel yang digunakan adalah 60 liter, setiap

perlakuan membutuhkan 5 liter air dengan 3 kali pengulangan. Hasil uji laboratorium

pada kontrol, kadar Mn rata-rata sebesar 0,8 mg/l. Perlakuan dengan pasir dan arang

tempurung kelapa ketebalan 40 cm rata-rata kadar Mn sebesar 0,36 mg/l, ketebalan 50

cm rata-rata kadar Mn sebesar 0,26 mg/l, dan ketebalan 60 cm rata-rata kadar Mn

sebesar 0,14 mg/l. Kadar Mn setelah perlakuan sudah di bawah standar baku mutu.

Ketebalan yang paling efektif menurunkan kadar Mn pada ketebalan pasir dan arang

tempurung kelapa 60 cm sebesar 82,5%. Hasil uji statistik menggunakan anova satu

jalur menunjukkan ada pengaruh kombinasi ketebalan filter pasir dan arang tempurung

kelapa terhadap penurunan kadar Mn air sumur sehingga diharapkan masyarakat di

Perum Griya Fajar Gentan dapat menerapkan sistem pengolahan ini dalam skala rumah

tangga.

Kata Kunci : Kadar Mn, sumur artesis, pasir dan arang tempurung kelapa

Abstract

Mn levels in Perum Griya Fajar Gentan have exceeded capacity standardized are 0,8

mg/l and can be lowered with sand and coconut shell charcoal filtration. The purposes

of this study are to know about influences of thick sand and coconut shell charcoal filter

on decreased of Mn levels. The method used in this research was pretest-postest with

control group. The population in this research was all of arthesis well in Perum Griya

Fajar Gentan totally 25 wells. The number of sample which used 60 liter, every

treatment used 5 liter of water with 3 more repetition. The result of laboratory test

showed that control, the average Mn concentration of 0,8 mg/l, thick sand and coconut

shell charcoal filter 40 cm have levels of Mn are 0,36 mg/l, thick of sand and coconut

shell charcoal filter 50 cm have levels of Mn are 0,26 mg/l, thick of sand and coconut

shell charcoal filter 60 cm have levels of Mn are 0,14 mg/l. Levels of Mn after treatment

already under standardized. Effective of thick caused to decreased levels of Mn in 60

cm about 82,5%. Statistics test used one way anova. The result of this anova showed the

2

influence of thick combination sand and coal of shell of cocunut filter to decreased of

Mn well of water, so expect people in Perum Griya Fajar Gentan can apply this

treatment system for household scale.

Key Words : Levels of Mn, artesian well, sand and coconut shell charcoal filter

PENDAHULUAN

Peningkatan kualitas air minum yang dilakukan dengan jalan mengadakan

pengelolaan terhadap air yang akan digunakan sebagai air minum, mutlak diperlukan

terutama apabila air tercemar berasal dari air permukaan. Air minum yang tidak

mengganggu kesehatan adalah air yang memenuhi persyaratan-persyaratan kesehatan.

Berdasarkan hasil uji pendahuluan yang telah dilakukan di Laboratorium Kimia

Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Surakarta, diketahui bahwa

sampel air yang berasal dari air sumur di rumah Bapak Restu yang berada di Perum

Griya Fajar Gentan Kecamatan Baki Kabupaten Sukoharjo memiliki kandungan

mangan (Mn) yang cukup tinggi, yaitu 0,8 mg/l dimana kadar tersebut telah melampaui

batas aman yang telah ditetapkan oleh Peraturan Menteri Kesehatan RI No.

492/MENKES/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Air Minum, yaitu sebesar 0,4 mg/l.

Paparan dosis tinggi Mn dalam waktu singkat menunjukkan gejala berupa

penggumpalan darah, gangguan kulit, gangguan skeleton, mengakibatkan cacat lahir,

gangguan jantung, dan iritasi alat pencernaan (Widowati, dkk, 2008). Salah satu proses

pengolahan air yang dapat dilakukan adalah filtrasi. Filtrasi merupakan proses

penghilangan partikel-partikel atau flok-flok halus yang lolos dari unit sedimentasi,

dimana partikel-partikel tersebut akan tertahan pada media penyaring selama air

melewati media tersebut. Filtrasi diperlukan untuk menyempurnakan penurunan kadar

kontaminan, seperti bau, rasa, warna, Fe, dan Mn sehingga diperoleh air bersih yang

memenuhi standar kualitas air minum (Asmadi, dkk, 2011).

3

Hasil penelitian Handayani, dkk (2009) menunjukkan bahwa ketebalan pasir-

zeolit 60 cm efektif menurunkan kadar Fe dan Mn sebesar 95,42% dan 92,39%.

Hasil penelitian Saifudin, dkk (2004) menunjukkan bahwa kombinasi pasir-

zeolit dapat menurunkan Mn sebesar 0,83 mg/l dengan efektivitas 48,13%, untuk

kombinasi pasir-karbon aktif rata-rata kadar Mn turun sebesar 0,87 mg/l dengan

efektivitas 45,56%, dan kombinasi zeolit-karbon aktif rata-rata kadar Mn menjadi

0,87% dengan efektivitas sebesar 45,52%.

Pada penelitian ini, digunakan filter berupa pasir dan arang tempurung kelapa

dengan melakukan kombinasi ketebalan dari media filter tersebut sehingga dapat

diketahui efektivitas dari kombinasi ketebalan tersebut. Adapun ketebalan filter yang

digunakan adalah 40 cm, 50 cm, dan 60 cm dengan perbandingan 1:1. Jenis filter yang

digunakan pada penelitian ini adalah pasir silika yang halus dengan diameter 0,1 mm

dan arang tempurung kelapa dengan diameter 0,7 mm.

Berdasarkan uraian di atas maka penulis tertarik untuk melakukan penelitian

mengenai penurunan kadar mangan (Mn) pada air sumur dengan menggunakan berbagai

kombinasi ketebalan filter pasir dan arang tempurung kelapa.

METODE PENELITIAN

Jenis penelitian ini adalah eksperimen dengan rancangan penelitian pretest-

postest dengan kelompok kontrol (pretest-postest with control group design), dimana

akan dilakukan pretest pada kedua kelompok dan diikuti intervensi pada kelompok

eksperimen. Setelah beberapa waktu dilakukan postest pada kedua kelompok tersebut

(Notoatmodjo, 2005).

4

Penelitian ini dilaksanakan di Perum Griya Fajar Gentan pada Bulan Mei - Juli

2013. Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh sumur artesis yang terdapat di Perum

Griya Fajar Gentan Kecamatan Baki Kabupaten Sukoharjo yang berjumlah 25 buah,

dimana sampel pada penelitian ini diambil dari salah satu sumur sebanyak 60 liter.

Setiap perlakuan membutuhkan 5 liter air dan 1 liter air hasil perlakuan digunakan

untuk pemeriksaan kadar Mn menggunakan metode Spektrofotometer dengan

Spektrofotometer, dimana setelah setelah diperoleh hasil baru dihitung efektivitas

pengolahannya dengan rumus :

∑ P = x 100%

Keterangan :

∑ P : Efektivitas pengolahan

a : Rata-rata kadar Mn sebelum perlakuan

b : Rata-rata kadar Mn setelah perlakuan

Analisis data dalam penelitian ini menggunakan uji Anova satu jalur untuk

mengetahui pengaruh kombinasi ketebalan media filter pasir dan arang tempurung

kelapa terhadap penurunan kadar Mn pada air sumur. Pengolahan data menggunakan

bantuan program komputer SPSS versi 21 dan dilakukan di Laboratorium Komputer

Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Surakarta dengan tingkat

kepercayaan 99%, dimana jika p value ≤ 0,01 maka hipotesis penelitian diterima dan

jika p value > 0,01 maka hipotesis penelitian ditolak.

5

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

1. Pengukuran pH

Tabel 1. Hasil Pengukuran pH

Replikasi

pH Permenkes RI

No.

492/MENKES

/PER/IV/2010 Sebelum

Setelah Perlakuan

Kontrol 40 cm 50 cm 60 cm

1

7,1

7,1 7,1 7,1 7,1

2 7,1 7,1 7,1 7,1 6,5 – 8,5

3 7,1 7,1 7,1 7,1

Pengukuran pH air dilakukan saat sebelum mendapatkan perlakuan dan

setelah mendapatkan perlakuan dengan filter pasir dan arang tempurung kelapa

selama 5 menit. Berdasarkan hasil pemeriksaan pH diketahui pH sebelum dan

setelah mendapatkan perlakuan dengan filter pasir dan arang tempurung kelapa

yang dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali dengan waktu tinggal selama 5

menit hasilnya sama, yaitu 7,1.

2. Pengukuran Suhu

Tabel 2. Hasil Pengukuran Suhu

Replikasi

Suhu (oC) Permenkes RI

No.

492/MENKES

/PER/IV/2010 Sebelum

Sesudah Perlakuan

Kontrol 40 cm 50 cm 60 cm

1

27

27 27 27 27

2 27 27 27 27 28 ± 3 oC

3 27 27 27 27

Berdasarkan hasil pemeriksaan suhu air yang dilakukan sebelum dan

setelah mendapatkan perlakuan dengan filter pasir dan arang tempurung

6

kelapa, dimana dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali dengan waktu tinggal

selama 5 menit diperoleh hasil yang sama, yaitu 27oC.

3. Pengukuran Mn

Tabel 3. Hasil Pengukuran Kadar Mn

Replikasi

Kadar Mn (mg/l) Permenkes RI

No.

492/MENKES

/PER/IV/2010 Sebelum

Sesudah

Kontrol 40 cm 50 cm 60 cm

1

0,8

0,8 0,32 0,26 0,14

2 0,7 0,36 0,29 0,16 0,4 mg/lt

3 0,8 0,39 0,24 0,12

Rata-rata 0,8 0,8 0,36 0,26 0,14

Tabel 3 menunjukkan adanya penurunan kadar Mn sebelum dan

sesudah perlakuan. Kadar Mn sebelum perlakuan adalah 0,8 mg/l. Ketebalan

filter pasir dan arang tempurung kelapa yang paling tinggi menurunkan Mn

adalah 60 cm, dimana rata-rata kadar Mn pada ketebalan filter pasir dan arang

tempurung kelapa 60 cm adalah 0,14 mg/l.

Tabel 4. Efektivitas Kombinasi Ketebalan Filter Pasir dan Arang Tempurung

Kelapa Terhadap Penurunan Kadar Mn

Ketebalan

Pasir dan

Arang

Tempurung

Kelapa (cm)

Kadar Mn (mg/l)

Efektivitas

Pengolahan

(%) Sebelum Sesudah Penurunan

40 0,8 0,36 0,44 55

50 0,8 0,26 0,54 67,5

60 0,8 0,14 0,66 82,5

Tabel 4 menunjukkan efektivitas kombinasi ketebalan filter pasir dan

arang tempurung kelapa dalam menurunkan kadar Mn. Kadar Mn sebelum

mendapatkan perlakuan sebesar 0,8 mg/l. Ketebalan filter pasir dan arang

7

tempurung kelapa yang memiliki efektivitas pengolahan paling tinggi adalah

ketebalan 60 cm dengan efektivitas pengolahan sebesar 82,5%.

Tabel 5. Hasil Analisis Anova untuk Kadar Mn

Sum of

Squares df

Mean

Square F Sig.

Between Groups 126,250 3 42,083 50,500 ,000

Within Groups 6,667 8 ,833

Total 132,917 11

Berdasarkan Tabel 5 diketahui nilai signifikan 0,000 dimana sig ≤ 0,01

sehingga Ho ditolak yang artinya ada pengaruh yang signifikan kombinasi

ketebalan filter pasir dan arang tempurung kelapa terhadap penurunan kadar

Mn air sumur.

B. Pembahasan

1. Pengukuran pH

Kusnaedi (2010) menyatakan bahwa derajat keasaman air minum harus

netral, tidak boleh bersifat asam maupun basa. Pada penelitian ini pengukuran

pH air dilakukan saat sebelum mendapatkan perlakuan dan setelah

mendapatkan perlakuan dengan filter pasir dan arang tempurung kelapa selama

5 menit dan dilakukan pengulangan dalam waktu yang bersamaan diketahui

bahwa hasilny sama, yaitu 7,1. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pH tidak

berpengaruh terhadap proses filtrasi.

Jika hasil pemeriksaan pH dibandingkan dengan Peraturan Menteri

Kesehatan RI No.492/MENKES/PER/IV/2010 tentang persyaratan air minum,

8

dimana standar pH yang diperbolehkan berkisar antara 6,5 – 8,5, maka pH

sampel air sebelum dan setelah mendapatkan perlakuan dengan filter pasir dan

arang tempurung kelapa masih berada dalam standar baku mutu yang

diperbolehkan.

2. Pengukuran Suhu

Menurut Kusnaedi (2010) air yang baik harus memiliki temperatur

sama dengan temperatur udara (20-26oC). Air yang secara mencolok

mempunyai temperatur di atas atau di bawah temperatur udara, berarti

mengandung zat-zat tertentu (misalnya, fenol yang terlarut di dalam air cukup

banyak) atau sedang terjadi proses tertentu (proses dekomposisi bahan organik

oleh mikroorganisme yang menghasilkan energi) yang mengeluarkan atau

menyerap energi dalam air.

Berdasarkan hasil pemeriksaan suhu air baik sebelum mendapatkan

perlakuan maupun setelah mendapatkan perlakuan dengan filter pasir dan

arang tempurung kelapa, dimana dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali dalam

waktu yang bersamaan dengan waktu tinggal selama 5 menit, diketahui bahwa

suhu air tersebut adalah 27oC. Dari hasil pengukuran suhu tersebut diketahui

bahwasanya suhu tidak memiliki pengaruh terhadap proses filtrasi dari

penurunan kadar Mn dengan kombinasi ketebalan filter pasir dan arang

tempurung kelapa.

Jika dibandingkan dengan Peraturan Menteri Kesehatan RI No.

492/MENKES/PER/IV/2010 tentang persyaratan air minum, dimana suhu yang

9

diperbolehkan adalah 28 ± 3oC (25

oC – 31

oC), maka suhu air yang diperiksa

tersebut masih diperbolehkan.

3. Pengukuran Mn

Berdasarkan hasil pemeriksaan yang dilakukan di Perum Griya Fajar

Gentan diketahui bahwasanya air yang ada di sana memiliki kadar Mn yang

melebihi standar baku mutu yang ditetapkan oleh Peraturan Menteri Kesehatan

No. 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang persyaratan air minum, yaitu 0,8

mg/lt, dimana kadar yang diperbolehkan adalah 0,4 mg/lt.

Kadar Mn yang sudah melebihi standar baku mutu air perlu dilakukan

pengolahan terlebih dahulu. Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah filtrasi

yang merupakan proses pemisahan antara padatan dengan cairan (Kusnaedi,

2010). Pada penelitian ini dilakukan proses filtrasi dengan kombinasi ketebalan

filter pasir dan arang tempurung kelapa, yaitu 40 cm, 50 cm, dan 60 cm, dimana

filter pasir dan arang tempurung kelapa dikontakkan dengan air sampel selama

5 menit. Setelah dilakukan perlakuan filtrasi dengan filter pasir dan arang

tempurung kelapa dengan berbagai ketebalan, kadar Mn pada air yang berada di

Perum Griya Fajar Gentan mengalami penurunan.

Rata- rata kadar Mn setelah melewati filter pasir dan arang tempurung

kelapa dengan ketebalan 40 cm sebesar 0,36 mg/l dengan efektivitas

pengolahan 55%, rata-rata kadar Mn setelah melewati filter pasir dan arang

tempurung kelapa dengan ketebalan 50 cm sebesar 0,26 mg/l dengan efektivitas

pengolahan 67,5%, dan rata-rata kadar Mn dengan ketebalan filter pasir dan

arang tempurung kelapa 60 cm sebesar 0,14 mg/l dengan efektivitas pengolahan

10

82,5%. Sebenarnya dengan ketebalan filter pasir dan arang tempurung kelapa

40 cm dan 50 cm saja sudah terjadi penurunan hingga mencapai di bawah

standar, yaitu 0,36 mg/l dan 0,26 mg/l, dimana standar yang ditetapkan oleh

Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang

Persyaratan Air Minum adalah 0,4 mg/l. Namun ketebalan filter pasir dan arang

tempurung kelapa yang paling efektif adalah ketebalan 60 cm.

Setelah dilakukan uji statistik dengan menggunakan uji Anova diperoleh

nilai signifikansi 0,000 (≤ 0,01), sehingga Ho ditolak yang artinya ada pengaruh

yang signifikan antara kombinasi ketebalan filter pasir dan arang tempurung

kelapa dalam menurunkan kadar Mn air sumur. Kadar Mn pada kontrol atau

tanpa menggunakan filter pasir dan arang tempurung kelapa dengan ketebalan

60 cm ada beda signifikan (sig=0,000) karena sig ≤ 0,01 dengan mean

difference 8,667 ini menunjukkan penurunan kadar Mn yang lebih tinggi

daripada kontrol. Sehingga dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa

semakin tebal filter yang digunakan maka semakin tinggi penurunan kadar Mn

pada air sumur, dimana ketebalan filter pasir dan arang tempurung kelapa yang

paling tinggi penurunan kadar Mn adalah 60 cm.

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan hal-

hal sebagai berikut:

1. Ada pengaruh kombinasi ketebalan filter pasir dan arang tempurung kelapa

terhadap penurunan kadar Mn air sumur.

11

2. Kadar Mn sebelum dilakukan perlakuan, yaitu 0,8 mg/l.

3. Kadar Mn setelah dilakukan perlakuan dengan filter pasir dan arang tempurung

kelapa untuk ketebalan 40 cm rata-rata 0,36 mg/l, ketebalan 50 cm kadar Mn

rata-rata 0,26 mg/l, dan ketebalan 60 cm kadar Mn rata-rata sebesar 0,14 mg/l.

4. Kombinasi ketebalan filter pasir dan arang tempurung kelapa yang paling

efektif dalam menurunkan kadar Mn adalah ketebalan 60 cm dengan efektivitas

82,5%.

B. Saran

Masyarakat dapat menerapkan sistem pengolahan ini untuk skala rumah

tangga dengan memanfaatkan bak penampungan air yang terdapat di rumah

masing-masing dan diharapkan dapat mengolah air sumur mereka sebelum

digunakan.

Peneliti lain dapat menggunakan filter pasir dan arang tempurung kelapa

dalam menurunkan parameter lainnya selain Mn dengan melihat lama kontak filter

dengan air dan mencoba menggunakan filter pasir dan arang tempurung kelapa

dengan kombinasi ketebalan yang berbeda serta dapat mencoba untuk

menggunakan variasi ketebalan di bawah 40 cm sehingga dapat diketahui

keefektifan dari filter penyaring yang digunakan.

12

DAFTAR PUSTAKA

Asmadi, Khayan, Kasjono, H.S. 2011. Teknologi Pengolahan Air Minum. Yogyakarta :

Gosyen Publishing.

Handayani, TI, Astuti, D, Kurniawan, TP. 2009. Pengaruh Berbagai Kombinasi

Ketebalan Media Filter Pasir dan Zeolit Terhadap Penurunan Kadar Besi (Fe)

dan Mangan (Mn) pada Air Sumur Perum Nilasari Pabelan Kartasura. Jurnal

Kesehatan. ISSN 1979-7621. Vol. 2. No. 2. Desember 2009: 147-155.

Kusnaedi. 2010. Mengolah Air Kotor untuk Air Minum. Jakarta : Penebar Swadaya.

Notoatmodjo, S. 2005. Metodologi Penelitian Kesehatan. Jakarta : Rineka Cipta.

Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang Persyaratan

Kualitas Air Minum.

Saifudin, M.R, Widiarto, N, Astuti, D. 2004. Efektivitas Kombinasi Filter Pasir-Zeolit,

Pasir-Karbon Aktif, dan Zeolit-Karbon Aktif terhadap Penurunan Kadar Mangan

(Mn) di Desa Danyung Kecamatan Grogol Kabupaten Sukoharjo Tahun 2004.

Infokes. Vol. 8. No. 1. Maret-September 2004.

Widowati, T, Sastiono, A, Rumampuk, R.J. 2008. Efek Toksik Logam. Yogyakarta :

Andi Offset.