1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah Air adalah salah satu sumber daya alam yang sangat diperlukan oleh mahluk hidup, pada dasarnya merupakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui. Air merupakan zat kehidupan, 65-75% dari berat badan manusia dewasa terdiri dari air. Dewasa ini kebutuhan akan air semakin meningkat untuk berbagai keperluan seperti air minum, air irigasi, industri bahkan sarana transportasi mengakibatkan ketergantungan aktivitas manusia pada air menjadi semakin meningkat, sehingga cara pengambilan air sering kali menimbulkan dampak negatif yang serius terhadap kelangsungan dan kualitas sumber daya air. Salah satunya, seperti menurunnya kualitas air yang dapat disebabkan oleh kandungan sedimen yang bersumber dari erosi atau kandungan bahan-bahan atau senyawa limbah rumah tangga, limbah industri atau limbah pertanian. Peristiwa ini dikenal dengan polusi atau pencemaran. Kebutuhan air masyarakat khususnya di pedesaan umumnya dipenuhi dari air tanah (air sumur). Pemanfaatan air sumur di desa Tanjung Anom Kabupaten Deli Serdang cukup tinggi, karena pada daerah ini belum terjangkau oleh PDAM setempat. Pemanfaatan air tanah secara intensif serta produksi air limbah dari peternakan hewan yang berada disekitar desa Tanjung Anom terus meningkat sehingga dapat menyebabkan perubahan kualitas air tanah dan dapat mengganggu pemanfaatannya. Pemanfaatan air sumur oleh penduduk desa Tanjung Anom Kabupaten Deli Serdang ini adalah untuk memenuhi kebutuhan penduduk setempat. Peternakan yang berada di desa Tanjung Anom belum menggunakan intalasi pengolahan air limbah. Limbah dari peternakan ini berupa kotoran dari hewan yang kotoran tersebut hanya ditumpukkan di sekitar kandang pada area terbuka dan hanya dibatasi dengan beberapa papan kayu seperti bak. Setiap 2 minggu sekali kotoran diambil oleh pemborong sebagai pemanfaatannya untuk

2

pupuk kandang. Pada musim hujan bau yang tidak sedap akan tercium dan air hujan yang terkena limbah kotoran itu akan mengalir ke sekitar jalan dan terdapat perembesan air ketanah. Hal ini mengakibatkan beberapa sumur penduduk airnya berbau dan berwarna. Mengingat tingginya potensi pemanfaatan air tanah di desa Tanjung Anom Kabupaten Deli Serdang serta besarnya resiko pencemaran oleh peternakan di desa tersebut, maka harus diupayakan pemecahannya. Pengambilan air tanah untuk berbagai keperluan sampai saat ini tetap tinggi dan cenderung meningkat, termasuk pada desa Tanjung Anom yang merupakan daerah yang sangat memerlukan sarana air bersih yang merupakan kebutuhan pokok manusia terutama bagi masyarakat yang belum tersentuh dengan PDAM. Sehubungan dengan hal diatas, dalam upaya untuk mengetahui pengaruh limbah peternakan hewan terhadap kualitas air sumur penduduk, yang diamati melalui metode fisikanya seperti pengukuran suhu, kekeruhan air, bau, rasa, warna dan daya hantar listrik (DHL). Sehubungan dengan diatas, maka peneliti tertarik untuk meneliti mengenai Uji Korelasi Pengaruh Limbah Peternakan Terhadap Kualitas Air Sumur dengan Metode Fisika.

1.2. Batasan Masalah Untuk memberi ruang lingkup yang jelas, penulis membatasi masalah yakni pada pengukuran jarak sumur terhadap sumber paencemaran, kekeruhan air, bau, rasa, warna dan daya hantar listrik (DHL) sumur di sekitar desa Tanjung Anom.

1.3. Rumusan Masalah Berdasarkan uraian dari latar belakang diatas maka yang menjadi rumusan masalah adalah sebagai berikut :

3

1. Berapa besar kekeruhan air, dan daya hantar listrik pada air sumur di desa Tanjung Anom? 2. Bagaimana rasa, bau, dan warna dari sumur di desa Tanjung Anom? 3. Bagaimana korelasi antara limbah peternakan terhadap kualitas air sumur dilihat dari jaraknya?

1.4.Tujuan Penelitian Berdasarkan uraian rumusan masalah di atas, maka tujuan penelitian ini adalah untuk: 1. Menentukan besar suhu, kekeruhan air, dan daya hantar listrik pada air sumur di desa Tanjung Anom? 2. Mengetahui rasa, bau, dan warna dari sumur di desa Tanjung Anom? 3. Mengetahui korelasi antara limbah peternakan terhadap kualitas air sumur?

1.5.Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini antara lain : 1. Informasi kepada masyarakat di desa Tanjung Anom tentang tercemar atau tidaknya air tanah di desa tersebut jika diteliti dari metode fisika, sehingga masyarakat dapat mengefektifkan pemakaian air bawah tanah. 2. Informasi kepada pemerintah setempat terutama Dinas Kesehatan tentang kualitas air tanah di desa Tanjung Anom dalam upaya penyedian air bersih untuk kebutuhan masyarakat. 3. Informasi kepada masyarakat setempat tentang adanya korelasi antara limbah peternakan terhadap kualitas air sumur di desa Tanjung Anom.

4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Iklim dan Curah Hujan Daerah desa Tanjung Anom beriklim Tropis dengan dua musim yaitu musim hujan dan musim kemarau dengan suhu berkisar 23 - 34 dan

kelembaban 84%. Kedua musim ini sangat dipengaruhi oleh angin gunung yang membawa panas dan lembab. Curah hujan menonjol pada bulan-bulan Maret, April, September sampai dengan Desember. Musim kemarau terjadi pada bulan Januari, Februari, Mei sampai dengan Agustus (Pranoto, 2005).

2.2. Sifat Air Air mempunyai sifat-sifat unik yang mempengaruhi oleh ikatan-ikatan dan terlarutnya senyawa di dalamnya. Adapun sifat-sifat air itu adalah : Pelarut yang baik Konstanta dielektrik tertinggi untuk seluruh larutan murni Kekuatan permukaan yang lebih kuat Transparan terhadap sinar tampak dan sinar ultraviolet Densitas maksimum sebagai larutan pada 4 Panas penguapan yang lebih tinggi dibanding bahan lain Mempunyai panas laten yang tinggi Mempunyai kapasitas panas Titik beku 00C Massa jenis es (00C) 0,92 gr/cm3 Massa jenis air (00C) 1,00 gr/cm3 Titik didih 1000C Panas lebur 80 kal/gram

5

Panas penguapan 540 kal/gram Temperature kritis 470C Tekanan kritis 217 atm Konduktivitas listrik spesifik (250C) 1x10-17/ohm-cm Keunikan sifat-sifat inilah yang menyebabkan makhluk hidup dapat bertahan hidup (Manihar, 2007).

2.3. Air Tanah Pada umumnya air tanah berasal dari air permukaan yang meresap masuk ke dalam tanah dan perkembangan ion pada air tanah tergantung pada mineral avaibility dan mineral solubilitynya. Aspek kualitas air tanah dipengaruhi oleh ragam aliran air tanah yang tergantung pada dimana air tanah terjadi, kedalaman antara muka pembentukan (kerikil, pasir, dan lain-lain) dan cirri-ciri fisik air tanah(suhu, kerapatan, dan lain-lain). Jalur air tanah yang digunakan untuk memberikan gambaran kuantitatif aliran air tanah (Sehyan, 1995). 2.3.1. Air Permukaan Air permukaan berasal dari aliran hujan, lelehan salju, dan aliran yang berasal dari tanah (Suripin, 2001). Yang termasuk air permukaan meliputi air sungai (river), saluran (streams), sumber (springs), danau dan waduk. Jumlah air permukaan diperkirakan hanya 0,35 juta km3 atau hanya sekitar satu persen dari air tawar yang ada di bumi. 2.3.2. Air Bawah Permukaan Air bawah permukaan disebut pula air tertekan yaitu air yang tersimpan didalam lapisan tanah, yang termasuk air bawah tanah adalah sumur gali, sumur bor(Gabriel, 2001). Didalam tanah, air berada didalam ruang pori di antara padatan tanah. Jika tanah dalam keadaaan jenuh air, semua ruang pori tanah terisi oleh air.

6

2.4. Macam-macam Analisis Air 1. Metode analisis kimia Analisis kimia tentang air meliputi kadar mineral, kation dan anion, trace organik dan substansi anorganik, radionuklei dengan memakai kalorimeter, metode titrasi dan instrument analisis (atomic absorbtion spectrophotometer untuk metal dan gas liquid chromatography untuk zat organik), non instrument untuk mengukur zat organik non metal, teknik separasi kimia dan instrumen untuk mengukur radioaktivitas dan untuk mengukur radionuklei. 2. Metode analisis fisik memakai tes organoleptik untuk mengetahui rasa air, bau yang sangat bermakna bagi konsumen dalam hal menilai kualitas air yang siap diminum. Warna air ditentukan dengan metode spectrophotometer dan dengan mengamati secara langsung. Konduktivitas listrik diukur dengan elektrometer dan secara tidak langsung sebagai indikasi sisa larutan (residu) Residu larutan air dapat pula diukur dengan gravimeter. Bila suspensi memakai suspensi solid tes.ini sangat penting dalam evaluasi kerenggangan polutan dan efektivitas dari treatment air tersebut. Untuk air siap minum perlu sekali menganalisis tentang kekeruhan air dan kejernihannya. Memakai nephelometri yaitu pemakaian lilin yang menyala untuk menentukan kedalaman sumber air. 3. Metode analisis biologi Analisis biologi ini bertujuan untuk menentukan ada atau tidaknya organisme didalam air dan efek substansi didalam air.dalam melakukan analisis biologi metode klasik yang dipakai meliputi laboratorium percobaan, penggunaan mikroskop untuk identifikasi dan menghitung organisme didalam air. Hasil analisis itu sangat penting untuk mengadakan komparatif dan menentukan kapan adanya organisme didalam air dan efek dari pencemaran pada air alam. Adanya

7

algae didalam air minum mempunyai efek terhaadap kualitas air dalam hal rasa,bau,warna serta untuk mengontrol tempat penampungan air. Tes mikrobiologi untuk menentukan kualitas kesehatan dari air dan kenyamanan air yang digunakan.tes ini digunakan untuk mengetahui coliform grouo apakah ada didalam air atau tidak.apabila ada berarti air tersebut telah berpolusi dengan feses dan tinja(Basuki Hardjojo, 1999).

2.5. Indikator pencemar air Karena begitu banyaknya kegiatan manusia yang melibatkan air maka aktivitas secara langsung maupun tidak langsung akan dapat mengakibatkan pencemaran air. Berikut merupakan beberapa indicator terhadap pencemaran air yang dapat diamati dengan melihat perubahan keadaan air dari keadaan yang normal, diantaranya adalah: 1. Adanya perubahan suhu air Apabila suhu air meningkatkan maka kelarutan oksigen di dalam air juga akan semakin menurun, akhirnya akan dapat mempengaruhi kehidupan makhluk hidup di dalam air karena berkurangnya kadar oksigen yang diperlukan oleh makhluk hidup untuk mendukung kehidupan di dalam lingkungan air. Kenaikan suhu air juga dapat meningkatkan daya mematikan (daya racun) senyawa kimia didalam air. 2. Adanya perubahan tingkat keasaman, basa, dan salinitas air Air dalam keadaan normal mempunyai tingkat keasaman sekitar pH 6,0 7,5. Tingkat keasaman air dapat berubah disebabkan oleh hadirnya senyawa kimia buangan ke dalam air. Sumber utama asam di dalam air adalah berasal dari air buangan dan bahan buangan industri. Asam sulfat dapat juga berasal dari aktivitas mikroorganisme melalui senyawa pyrite yang dapat mengubah pH air sampai 3,0. Meningkatnya kadar basa di dalam air biasanya tidak berasal dari aktivitas manusia secara langsung, akan tetapi berasal dari pelapukan bahan mineral di dalam tanah, misalnya melalui penambahan senyawa basa ke dalam air dalam

8

proses pengolahan bahan tambang atau berasal dari penambahan jenis pupuk tertentu yang dapat meningkatkan pH air. 3. Adanya perubahan warna, bau dan rasa pada air Air bersih dalam keadaan normal tidak berwarna (bening), tidak berbau dan tidak berasa. Perubahan warna dapat disebabkan oleh hasil buangan berupa proses kimia yang dapat menghasilkan warna, atau berasal dari degradasi senyawasenyawa organic dan senyawa hasil degradasi melarut di dalam air. Namun perlu diketahui bahwa air yang tidak berwarna tidak selalu terbebas dari polusi, karena banyak bahan buangan yang dibuang ke dalam air tanpa melalui proses pengolahan air sehingga kelihatan fisik air tetap jernih akan tetapi sudah mengandung banyak bahan pencemar berbahaya. Masuknya limbah buangan ke dalam air dapat juga menghasilkan bau dan rasa yang tidak menyenangakan. Bau yang terdapat pada air dapat berupa gas atau senyawa kimia tertentu penghasil bau. Meningkatnya bau pada air dapat dibuat sebagai indicator tingkat pencemaran air. Melarutnya senyawa dalam bentuk garam-garam akan mengubah rasa air tawar menjadi air yang berasa. Rasa yang terdapat dalam air dapat berasal dari melarutnya ion-ion dalam bentuk kation dan anion. Perubahan rasa pada air biasanya diikuti dengan perubahan pH air. Adanya parubahan rasa pada air harus diindikasikan sebagai kehadiran senyawa kimia pencemar di dalam air. 4. Terbentuknya endapan dan koloid Terbentuknya endapan dan koloid dari bahan terlarut di dalam air juga merupakan indicator pencemar air. Bahan buangan yang berasal dari industry bila tidak melarut sempuna di dalam air akan dapat membentuk koloid dan ada jug yang langsung membentuk endapan pada dasar air setelah didiamkan beberapa saat(Otto, 2004)

2.6. Sumur Gali Diameter sumur gali antara 0,8-1 meter dan pada umumnya 0,8 meter. Kedalaman sumur gali tergantung lapisan tanah, ketinggian dari permukaan air laut, ada tidaknya air bebas di bawah lapisan tanah. Umumnya :

9

a. Tanah sawah : sumur gali cukup 3-5 meter telah memperoleh air bebas. b. Tanah berpasir : sumur gali cukup 6-8 meter telah memperoleh air bebas, c. Tanah liat : kedalaman sumur 12 meter baru memperoleh air bebas. 40 meter baru diperoleh air

d. Tanah kapur : umumnya sumur gali harus bebas(Gabriel, 2001).

2.7. Daya Hantar Listrik (DHL) Daya hantar listrik adalah ukuran kemampuan suatu zat menghantar arus listrik dalam temperature tertentu yang dinyatakan dalam micromohs per centimeter . Satuan yang lebih umum digunakan adalah mikroSiemens .

Untuk mengantarkan arus listrik, ion-ion bergerak dalam larutan memindahkan muatan listriknya (ionic mobility) yang bergantung pada ukuran dan interaksi antar ion dalam larutan. Konduktivitas adalah kebalikan dari resistivitas, yang dihubungkan oleh

Satuan-satuan Si dari

adalah (m)-1.

Berdasarkan harga daya hantar listrik (dhl) jenis air juga dapat dibedakan, harga pengukuran daya hantar listrik dalam pada temperature 25

menunjukkan klasifikasi air. Daya hantar listrik untuk air tanah berkisar antara 30200 , bila nilai Daya Hantar Listrik (DHL) > 200 , berarti

telah terjadi pencemaran oleh unsur lain(Davis dan Wiest, 1966) Tabel 2.6. Klasifikasi Air Berdasarkan Daya Hantar Listrik (DHL) No 1 2 3 4 5 Dhl ( mho/cm, 25 0,055 0,5 - 5 5 s/d 30 30 - 200 45000 - 55000 ) Klasifikasi Air Murni Air Suling Air Hujan Air Tanah Air Laut

10

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan di desa Tanjung Anom, Kabupaten Deli Serdang dan pengujian sampel dilakukan di Laboraturium Fisika Bumi dan Laboraturium Kimia, FMIPA Unimed. Penelitian ini berlangsung selama 8 bulan sejak Oktober hingga Mei 2010 (pada saat musim hujan).

3.2. Alat alat dan Bahan Penelitian 3.2.1. Alat alat Alat alat yang dipergunakan dalam penelitian adalah : Table 3.1. Daftar Alat yang digunakan Dalam Penelitian No Nama Alat 1 3 2 3 4 5 GPS Konduktivitimeter Meteran Beaker Gelas Spectrophotometer Gravimeter. Jumlah 1 buah 1 buah 1 buah 3 buah 1 buah 1 buah

11

3.2.2. Bahan Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah aquades 100% dan air sumur milik penduduk di desa Tanjung Anom.

3.3. Prosedur Kerja 1. Mengukur jarak lokasi peternakan dengan pengambilan air sumur. 2. Pengambilan sampel air sumur. 3. Mengukur DHL dan kekeruhan air sumur. 4. Mengamati warna, bau, dan rasa air sumur. 5. Mengumpulkan data dan menghitung korelasi antara limbah peternakan terhadap air sumur.

3.4. Teknik Pengambilan Sampel Pengambilan sample air sumur penduduk dilakukan 3 kali dengan jarak pengambilan 1 bulan sekali. Setiap sampel dianalisis dengan 3 kali pengulangan (triplo).Waktu pengambilan sampel pada siang hari.

3.5. Teknik Analisis Data Data dilengkapi dengan kuisioner, wawancara, serta, observasi langsung. Kualitas limbah peternakan diketahui dengan membandingkan hasil analisis terhadap SK Menteri KLH No.51/MENKLH/10/ 1995, sedangkan kualitas air sumur dibandingkan dengan Permenkes No.4 1 6/Menkes/Per/IX/1 990 atau PPRI No.20 Tahun 1990 Tanggal 5 Juni 1990. Untuk mengetahui apakah terdapat pengaruh jarak sumur dari sumber pencemar terhadap parameter-parameter kualitas air yang dianalisis, digunakan analisis korelasi jenjang spearman (bertingkat), maka ditetapkan hipotesis sebagai berikut: Ho : Tidak ada korelasi antara jarak sumur dengan sumber pencemar terhadap parameter kualitas air.

12

H1 : Ada korelasi antara jarak sumur dengan sumber pencemar terhadap parameter kualitas air. Aturan keputusan: Untuk = 0,05: Jika rs > r (0,05), maka H0 ditolak. Jika rs < r (0,05), maka H0 diterima. Nilai r = (0,05) dari tabel statistik adalah 0,643. Statistika Pengujian:

Dimana : rs : koefisien korelasi spearman n : jumlah pengamatan hi: pangkat/jenjang bagi nilai pengamatan Xi ki : pangkat/jenjang bagi nilai pengamatan Yi Keterangan: Koefisien Korelasi: -1 d rs d + 1 + : menunjukkan adanya korelasi positif - : menunjukkan adanya korelasi negatif 0 : menunjukkan tidak adanya korelasi Untuk hubungan antara beberapa variabel digunakan model analisis korealsi ganda, dengan menggunakan simbol R. Berdasarkan regresi linier ganda: Dengan: jarak sumur dengan sumber (m)

a0 = konstanta regresi ak = koefisien regresi untuk variabel X k Xk = variabel yang menyangkut sampel

13

Didalam penelitian ini variabel terikat adalah jarak Y (Jarak), dan variabel-variabel bebasnya adalah daya hantar listrik (X 1 ), kekeruhan air (X2 ), maka bentuk persamaan regresinya adalah: Koefisien-koefisien a0, a1, dan a2 ditentukan dengan menggunakan metode kuadrat terkecil dengan persamaan:

Maka R ditentukan oleh rumus: Jika , , , , dan , dan

jumlah kuadrat-kuadrat regresi dapat dihitung dengan persamaan:

Jumlah kuadrat-kuadrat residu dihitung dengan persamaan:

Dengan menggunakan koefisien korelasi ganda R ini, juga dapat menguji keberartian korelasi ini, jadi juga menguji keberartian regresi. Untuk itu digunakan statistik F yang ditentukan oleh:

Dengan: = jumlah kuadrat regresi jumlah kuadrat residu n = jumlah sampel k = banyaknya variabel bebas

14

Untuk Keperluan perhitungan koefisien korelasi r berdasarkan sekumpulan data ( berukuran n dapat digunakan persamaan: { }{ }

Dengan:

n = jumlah sampel X = variabel bebas ( kekeruhan dan daya hantar listrik ) Y = variabel terikat ( jarak sumur terhadap sumber pencemaran ) r = koefisien korelasi

15

DAFTAR PUSTAKA

Basuki Hardjojo., (1999), Analisis kualitas air, Universitas terbuka, Jakarta. Gabriel, J.F., (2001), Fisika Lingkungan, Hipokrates, Jakarta. Manihar, S., (2007), Kimia Lingkungan, Universitas Negeri Medan, Medan. Otto, S., (2004), Ekologi, Lingkungan Hidup dan Pembangunan, Djambatan, Bandung. Sehyan, E., (1995), Dasar-dasar Hidrologi, Gajah Mada University Press, Yogyakarta.