atau gingivitis. Gangguan system syaraf berupa tremor, Parkinson, gangguan lensa mata berwarna abu-abu sampai abu-abu kemerahan, serta anemia ringan Widowati,
dkk ,2008
1.2 Permasalahan
Kegiatan penambangan emas tradisional di Kelurahan Tamiang yang berada dari hulu hingga hilir pada sungai batang gadis tidak memiliki pengolahan limbah.
Pembuangan limbah dari sisa penambangan emas langsung di buang ke badan air tanpa melalui proses pengolahan. Limbah yang mengandung merkuri dapat masuk ke
dalam sumur melalui proses infiltrasi. Badan sungai yang telah tercemar merkuri juga dapat mencemari air sumur melalui proses infiltrasi. Proses infiltrasi tersebut
dapat mengganggu kualitas air tanah sumur. Berdasarkan data sepuluh penyakit pada Puskesmas Kecamatan Kotanopan penyakit kulit atau dermatitis kontak ada di
nomor dua.
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui faktor-faktor yang dapat memengaruhi kadar merkuri pada air sumur penduduk di Desa Tamiang Kecamatan
Kotanopan Kabupaten Mandailing Natal.
Universitas Sumatera Utara
1.4 Hipotesis
Hipotesis dalam penelitan ini adalah adanya hubungan antara jarak sungai dengan sumur, fisik atau konstruksi sumur, suhu air sumur, umur sumur, kedalaman
sumur, porositas tanah, terhadap kadar merkuri pada air sumur.
1.5 Manfaat Penelitian
1. Memberi masukan kepada Dinas Kesehatan Kabupaten Mandailing Natal tentang
bahaya pencemaran logam berat terhadap air sumur penduduk di Desa Tamiang. 2.
Dapat menindaklanjuti jika memang air sumur penduduk telah tercemar oleh merkuri.
3. Sebagai informasi kepada intansi pengambil kebijakan untuk dapat melakukan
pengawasan dan pengendalian terhadap pencemaran sungai.
Universitas Sumatera Utara
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
2.1.1 Siklus Hidrologi
Siklus hidrologi merupakan suatu fenomena alam. Hidrologi sendiri merupakan suatu ilmu yang mempelajari siklus air pada semua tahapan yang
dilaluinya, mulai dari proses evaporasi, kondensasi uap air, presipitasi, penyebaran air di permukaan bumi, penyerapan air ke dalam tanah, sampai berlangsungnya proses
daur ulang Chandra, 2007. Menurut Effendi 2003, yang mengutip pendapat Miller, air tawar yang
tersedia selalu mengalami siklus hidrologi: pergantian total replacement air sungai berlangsung sekitar 18-20 tahun, sedangkan pergantian uap air yang terdapat di
atmosfer berlangsung sekitar 12 hari dan pergantian air tanah dalam deep groundwater berlangsung hingga ratusan tahun.
Menurut Effendi 2003, siklus hidrologi air tergantung pada proses evaporasi dan presipitasi. Air yang terdapat dipermukaan bumi berubah menjadi uap air di
lapisan atmosfer melalui proses evaporasi penguapan air sungai, danau, dan laut, serta proses evapotransportasi atau penguapan air melalui tanaman. Proses evaporasi
yang berlangsung di laut lebih banyak dari pada proses evaporasi di perairan daratan. Di laut, proses evaporasi juga melebihi proses presipitasi sehingga lautan merupakan
sumber air utama merupakan bagi proses presipitasi. Sebaliknya, di daratan proses
Universitas Sumatera Utara
presipitasi lebih banyak dari pada evaporasi. Di daratan, sekitar 50 air yang diperoleh melalui presipitasi mengalami evaporasi, dan sisanya tersimpan di danau,
sungai maupun sebagai air tanah.
2.1.2 Sumber Air
Berdasarkan Chandra 2007, air yang berada di permukaan bumi ini dapat berasal dari berbagai sumber. Berdasarkan letak sumbernya, air dapat dibagi menjadi
air angkasa hujan, air permukaan, dan air tanah. a.
Air angkasa Air angkasa atau air hujan merupakan sumber utama air di bumi. Walau pada
saat presipitasi merupakan air yang paling bersih, air tersebut cenderung mengalami pencemaran katika berada di atmosfer. Pencemaran yang
berlangsung di atmosfer itu dapat disebabkan oleh partikel debu, mikroorganisme dan gas, misalnya, karbon dioksida, nitrogen, dan ammonia.
b. Air permukaan
Air permukaan yang meliputi badan-badan air semacam sungai, danau, telaga, waduk, rawa, terjun, dan sumur permukaan, sebagian besar berasal dari air
hujan yang jatuh ke permukaan bumi. Air hujan tersebut kemudian akan mengalami pencemaran baik oleh tanah, sampah, maupun lainnya.
c. Air tanah
Air tanah ground water berasal dari air hujan yang jatuh kepermukaan bumi yang kemudian mengalami proses filtrasi secara alamiah. Proses-proses yang
telah dialami air hujan tersebut, di dalam perjalanannya ke bawah tanah,
8
Universitas Sumatera Utara
membuat air tanah menjadi lebih baik dan lebih murni dibandingkan air permukaan.
Air tanah memiliki beberapa kelebihan dibanding sumber air lain. Pertama, air tanah biasanya bebas dari kuman penyakit dan tidak perlu
mengalami proses purifikasi atau penjernihan. Persediaan air tanah juga cukup tersedia sepanjang tahun, saat musim kemarau sekalipun. Sementara itu air
tanah juga memiliki beberapa kerugian atau kelemahan dibanding sumber air lainnya. Air tanah mengandung zat-zat mineral dalam konsentrasi yang tinggi.
Konsentrasi yang tinggi dari zat-zat mineral seperti magnesium, kalsium dan logam berat seperti besi dapat menyebabkan kesadahan air.
Pada saat infiltrasi ke dalam tanah, air permukaan mengalami kontak dengan mineral-mineral yang terdapat di dalam tanah dan melarutkannya,
sehingga kualitas air mengalami perubahan karena terjadi reaksi kimia. Kadar oksigen yang masuk ke dalam tanah menurun, digantikan oleh karbondioksida
yang berasal dari aktivitas biologis, yaitu dekomposisi bahan-bahan organik yang terdapat dalam lapisan tanah pucuk top soil Effendi, 2003.
Air tanah adalah air yang berada di bawah permukaan tanah di dalam zona jenuh, dimana tekanan hidrostatiknya sama atau lebih besar dari tekanan
atmosfer yang dinyatakan oleh Suyono 1993 dalam Asmadi, dkk 2011. Air tanah terutama berasal dari air hujan yang jatuh dipermukaan tanah bumi
dan sebagian besar meresap kedalam tanah dan mengisi rongga-rongga atau
Universitas Sumatera Utara
pori-pori di dalam tanah. Kandungan air tanah di dalam tanah tergantung dari struktur tanahnya, apakah merembes atau yang mempunyai lapisan kedap air.
Menurut Asmadi, dkk 2011, di dalam proses daur air, dapat diambil
pengertian bahwa air tanah adalah air yang tersimpanterperangkap di dalam lapisan batuan yang mengalami pengisian penambahan secara terus menerus
oleh alam. Kondisi suatu lapisan tanah membuat suatu pembagian zona air tanah menjadi 2 zona besar yaitu
a. Zona air berudara yaitu suatu lapisan tanah yang mengandung air yang
masih mendapat kontak dengan udara. Pada zona ini terdapat 3 lapisan tanah yaitu lapisan air tanah permukaan, lapisan intermediate yang berisi
air gravitasi lapisan kepermukaan bumi. b.
Zona air jenuh yaitu suatu lapisan tanah yang mengandung air tanah yang relatif tak berhubungan dengan udara luar sedangkan lapisan tanahnya
disebut Aquifer bebas. 2.1.3 Syarat Kualitas Air
1. Syarat Fisik Peraturan menteri kesehatan RI Nomor : 416MENKESPERIX1990,
menyatakan bahwa air yang layak dikonsumsi dan digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah air yang mempunyai kualitas yang baik sebagai sumber air
minum maupun air baku air bersih, antara lain harus memenuhi persyaratan secara fisik, tidak berbau, tidak berasa, tidak keruh, serta tidak berwarna. Pada
Universitas Sumatera Utara
umunya syarat fisik ini diperhatikan untuk estetika air. Adapun sifat-sifat air secara fisik dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor diantaranya sebagai berikut :
1 Suhu Temperatur air akan mempengaruhi penerimaan masyarakat akan air
tersebut dan dapat pula mempengaruhi reaksi kimia dalam pengolahannya terutama apabila temperature sangat tinggi. Temperatur yang diinginkan
adalah ± 3 C suhu udara disekitarnya yang dapat memberikan rasa segar,
tetapi iklim setempat atau jenis dari sumber-sumber air akan mempengaruhi temperatur air. Disamping itu, temperatur pada air mempengaruhi secara
langsung toksisitas banyaknya bahan kimia pencemar, pertumbuhan mikroorganisme, dan virus. Temperatur atau suhu air diukur dengan
menggunakan termometer air. 2 Bau dan Rasa
Bau dan rasa biasanya terjadi secara bersamaan dan biasanya disebabkan oleh adanya bahan-bahan organik yang membusuk, tipe-tipe tertentu
organisme mikroskopik, serta persenyawaan-persenyawaan kimia seperti phenol. Bahan–bahan yang menyebabkan bau dan rasa ini berasal dari
berbagai sumber. Intensitas bau dan rasa dapat meningkat bila terdapat klorinasi. Karena pengukuran bau dan rasa ini tergantung pada reaksi
individu maka hasil yang dilaporkan tidak mutlak. Untuk standard air bersih sesuai dengan peraturan kementerian kesehatan No.416MENKES
PERIX1990 menyatakan bahwa air bersih tidak berbau dan tidak berasa .
Universitas Sumatera Utara
3 Kekeruhan Air dikatakan keruh apabila air tersebut mengandung begitu banyak partikel
bahan yang tersuspensi sehingga memberikan warnarupa yang berlumpur dan kotor. Bahan-bahan yang menyebabkan kekeruhan ini meliputi tanah
liat, lumpur, bahan-bahan organik yang tersebar dari partikel-partikel kecil yang tersuspensi. Kekeruhan pada air merupakan satu hal yang harus
dipertimbangkan dalam penyediaan air bagi umum, mengingat bahwa kekeruhan tersebut akan mengurangi segi estetika, menyulitkan dalam usaha
penyaringan, dan akan mengurangi efektivitas usaha desinfeksi Sutrisno, 2006. Tingkat kekeruhan air dapat diketahui melalui pemeriksaan
laboratorium dengan metode Turbidimeter. Untuk standard air bersih ditetapkan oleh Permenkes RI No. 416MENKESPERIX1990, yaitu
kekeruhan yang dianjurkan maksimum 25 NTU Depkes RI, 1990 2. Syarat Kimia
Air bersih yang baik adalah air yang tidak tercemar secara berlebihan oleh zat-zat kimia yang berbahaya bagi kesehatan antara lain Air raksa Hg, Aluminium
Al, Arsen As, Barium Ba, Besi Fe, Flourida F, Calsium Ca, Mangan Mn , Derajat keasaman pH, Cadmium Cd, dan zat-zat kimia lainnya. Kandungan zat
kimia dalam air bersih yang digunakan sehari-hari hendaknya tidak melebihi kadar maksimum yang diperbolehkan seperti yang tercantum dalam Permenkes RI
416MENKESPER IX1990.
Universitas Sumatera Utara
Penggunaan air yang mengandung bahan kimia beracun dan zat-zat kimia yang melebihi kadar maksimum yang diperbolehkan berakibat tidak baik bagi kesehatan
dan material yang digunakan manusia. Contohnya pH; pH Air sebaiknya netral yaitu tidak asam dan tidak basa untuk mencegah terjadinya pelarutan logam berat dan
korosi jaringan. pH air yang dianjurkan untuk air minum adalah 6,5–9. Air merupakan pelarut yang baik sekali maka jika dibantu dengan pH yang tidak netral
dapat melarutkan berbagai elemen kimia yang dilaluinya Soemirat, 2000. 3.
Syarat Bakteriologis Sumber-sumber air di alam pada umumnya mengandung bakteri, baik air
angkasa, air permukaan, maupun air tanah. Jumlah dan jenis bakteri berbeda sesuai dengan tempat dan kondisi yang mempengaruhinya. Penyakit yang ditransmisikan
melalui faecal material dapat disebabkan oleh virus, bakteri, protozoa, dan metazoa. Oleh karena itu air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari harus bebas dari
bakteri patogen. Bakteri golongan Coli Coliform bakteri tidak merupakan bakteri patogen, tetapi bakteri ini merupakan indikator dari pencemaran air oleh bakteri
patogen Soemirat, 2000. Menurut Permenkes RI No. 416MENKESPERIX1990, bakteri coliform
yang memenuhi syarat untuk air bersih bukan perpipaan adalah 50 MPN.
2.1.4 Syarat Air Bersih
Air yang diperuntukkan bagi konsumsi manusia harus berasal dari sumber yang bersih dan aman. Batasan-batasan sumber air yang bersih dan aman menurut
Chandra 2007, antara lain:
Universitas Sumatera Utara
1. Bebas dari kontaminasi kuman atau bibit penyakit.
2. Bebas dari substansi kimia yang berbahaya dan beracun.
3. Tidak berasa dan tidak berbau.
4. Dapat dipergunakan untuk mencukupi kebutuhan domestik dan rumah tangga.
5. Memenuhi standar minimal yang ditentukan oleh WHO atau Departemen
Kesehatan RI.
2.1.5 Air Tanah Menurut Wilson 1993, curah hujan yang masuk ke dalam tanah dan meresap
ke lapisan yang di bawahnya disebut air tanah. Banyaknya air yang yang dapat tertampung di bawah permukaan bergantung pada kesarangan lapisan di bawah tanah.
Lapisan pembawa air disebut akuifer atau pehantar, dapat terdiri dari bahan lepas seperti pasir dan kerikil atau bahan yang mengeras seperti batupasir dan
batugamping. Batugamping nisbi kedap, tetapi dapat larut dalam air jadi sering memiliki kekar dan lorong yang lebar-lebar yang membuat batuan itu secara
keseluruhan serupa dengan batuan sarang dalam kemampuannya itu secara keseluruhan serupa dengan batuan sarang dalam kemampuannya untuk memegang air
dan bertindak sebagai lapisan pembawa air. Air di dalam pori akuifer terpengaruh oleh gaya gravitasi sehingga cenderung
untuk mengalir ke bawah melalui pori bahan tersebut. Perlawanan terhadap pengaliran bawah tanah itu sangat berbeda-beda dan kelulusan bahan merupakan
ukuran bagi perlawanan itu. Pehantar dengan pori besar-besar seperti kerakal disebut
Universitas Sumatera Utara
memiliki kelulusan tinggi dan lapisan dengan pori sangat kecil-kecil seperti lempung, yang porinya hanya dapat dilihat dibawah mikroskop, kelulusannya rendah.
Dengan menelusnya air kebawah, jenuhlah pehantar itu. Permukaan bagian yang jenuh itu disebut muka air tanah atau permukaan freatik. Permukaan itu dapat
miring curam dan kemantapannya berganntung pada penyediaan dari atas. Permukaan itu menurun selama waktu kering dan naik pada cuaca berhujan. Air dalam pehantar
umumnya bergerak perlahan-lahan menuju ke permukaan air bebas yang terdekat seperti danau, sungai, atau laut. Tetapi jika ada suatu lapisan yang kedap yang
mengalasi sebuah pehantar dan lapisan itu tersingkap di permukaan, maka air tanah dapat muncul di permukaan pada jalur rembasan atau sebagai mata air.
Ada kemungkinan yang sama bagi lapisan pembawa air untuk tertindih oleh bahan kedap dan dengan demikian ada dalam keadaan tertekan. Akuifer yang
demikian itu yang mendapat airnya dari tempat jauh disebut penghantar tertekan dan permukaan yang dicapai air itu jika naik, disebut permukaan piezometri. Nama yang
lain, yang digunakan untuk sumur bor bagi akuifer tertekan adalah sumur artois; sifat artois kadang-kadang terpakai juga untuk akuifer.
Jika permukaan piezometri itu ada diatas permukaan tanah pada suatu sumur artosis, sumur itu disebut sumur mengalir sendiri atau sumur swalir, adanya rekahan
atau cacat pada lapisan penutup, dapat menyebabkan timbulnya mata air artois. Kadang-kadang pada akuifer yang luas terdapat suatu daerah kecil yang berbahan
kedap. Muka air tanah setempat yang hanya terbatas saja, disebut muka air tenggek,
Universitas Sumatera Utara
dapat timbul dari keadaan itu dan tempatnya bisa saja berjauhan dengan permukaan freatik yang sebenarnya Wilson,1993.
2.1.5.1 Karakteristik Air Tanah
Karakteristik air tanah menurut Asmadi, dkk 2011 ialah :
1. Kualitas air tergantung pada lapisan tanah yang dilaluinya
2. Umumnya jernih dan tidak mengandung padatan tersuspensi atau tumbuhan-
tumbuhan mati, karena air tanah melalui proses penyaringan alami 3.
Kualitas air tanah dangkal rata-rata kurang baik dan kadang-kadang terkontaminasi air permukaan yang berada disekitarnya. Umumnya
kandungan besi dan mangan tinggi 4.
Pada air tanah dalam mengandung mineral dalam jumlah yang sangat tinggi dan tergantung pada daerah tanah resapannya.
5. Semakin dalam air tanah semakin rendah kandungan oksigen terlarutnya.
Air tanah ground water merupakan air yang berada dibawah permukaan tanah. Air tanah ditemukan pada akifer. Pergerakan air tanah sangat lambat;
kecepatan arus berkisar antara 10
-10
-10
-3
mdetik dan dipengaruhi oleh porositas, permeabilitas dari lapisan tanah, dan pengisisan kembali air recharge. Karakteristik
utama yang membedakan air tanah dan air permukaan adalah pergerakan yang sangat lambat dan waktu tinggal recidence time yang sangat lama, dapat mencapai
puluhan bahkan ratusan tahun. Karena pergerakan yang sangat lambat dan waktu tinggal yang lama tersebut air tanah akan sulit untuk pulih kembali jika mengalami
pencemaran Effendi, 2003.
Universitas Sumatera Utara
Pada dasarnya air tanah dapat berasal dari air hujan presipitasi, baik melalui proses infiltrasi secara langsung ataupun secara tak langsung dari air sungai, danau,
rawa dan genangan air lainnya. Air yang terdapat di rawa-rawa marshes seringkali dikategorikan sebagai peralihan antara air permukaan dan air tanah. Dinamika
pergerakan air tanah pada hakikatnya terdiri atas pergerakan horizontal air tanah; infiltrasi air hujan, sungai, danau, dan rawa ke lapisan akifer; dan menghilangnya atau
keluarnya air tanah melalui sumur spring, pancaran air tanah, serta aliran tanah memasuki sungai dan tempat-tempat lain yang merupakan tempat keluarnya air tanah.
Menurut Linsley 2005, langsung dibawah permukaan, pori-pori tanah berisi air dan udara dalam jumlah yang berbeda-beda. Setelah hujan, air bergerak ke bawah
melalui zona aerasi. Sejumlah air beredar dalam tanah dan ditahan oleh gaya-gaya kapiler pada pori-pori yang kecil atau tarikan molekuler disekeliling partikel-partikel
tanah. Air pada lapisan atas zona aerasi dikenal sebagai lengas tanah soil moisture. Bila kapasitas retensi dari tanah pada zona aerasi telah dihabiskan, air akan bergerak
dibawah lagi ke dalam daerah dimana pori-pori tanah atau batuan terisi air. Air di dalam zona jenuh zona of saturation ini disebut air tanah. Di atas zona jenuh
terdapat lapisan kapiler, dimana pori-pori air yang kecil berisi air yang diangkat oleh kegiatan kapiler dari zona jenuh.
2.1.5.2 Pergerakan Air Tanah
Menurut Islami 1995, status air di dalam tanah selalu berubah, air di dalam tanah dapat bertambah karena adanya pengairan, hujan, pengembunan dan lain
sebagainya. Sebaliknya air di dalam tanah juga dapat berkurang karena penguapan,
Universitas Sumatera Utara
transpirasi dan pengatusan. Di dalam tanah, status air di suatu tempat berbeda-beda, karena adanya perbedaan status atau energi air tanah inilah, maka air di dalam tanah
akan bergerak dari tempat yang status energinya tingi ke tempat yang status energinya rendah. Berdasarkan sifat cairan yang bergerak, pergerakan air di dalam
tanah dapat digolongkan menjadi 2 golongan yaitu: 1.
Pergerakan air jenuh Dalam pergerakan air jenuh diangap semua pori berisi air dan bahan yang
bergerak sebagian besar berbentuk cair. Untuk tanah tidak jenuh, mekanisme pergerakan air tergantung tingkat kejenuhan kandungan air. Jika kandungan
air tinggi pergerakan dalam bentuk cair lebih besar, dan sebaliknya jika kandungan air rendah yang dominan ialah pergerakan dalam bentuk uap.
Pergerakan air di dalam bentuk cairan terutama disebabkan oleh perbedaan potensial matriks, yang terjadi karena perbedaan kandungan air tanah.
Disamping air tanah juga bergerak karena pengaruh gaya fisiko-kimia yang berhubungan dengan interaksi antara liat dan air juga karena perbedaan
konsentrasi larutan. Pergerakan air tanah terjadi karena keadaan air yang mempunyai potensial matriks tinggi kearah air yang mempunyai potensial
matriks rendah. Air akan bergerak dari larutan yang konsentrasinya rendah ke arah larutan yang konsentrasinya tinggi.
2. Pergerakan air tidak jenuh
Sebagian besar proses pergerakan air di dalam tanah terjadi pada kondisi tidak jenuh. Pada kondisi itu air di samping bergerak dalam bentuk cairan juga
Universitas Sumatera Utara
dalam bentuk uap air. Dalam keadaan jenuh pun tidak semua pori berisi air, pori yang terisi udara dapat mencapai 2-12. Pada pergerakan air tidak jenuh
kandungan air tanah selalu berubah dengan perubahan waktu. Perubahan itu menyebabkan adanya perubahan komplek pada parameter lainnya dalam hal
ini potensial air tanah dan konduktivitas. Pergerakan air tidak jenuh sebagian berbentuk cairan dan sebagian lainnya berbentuk gas.
Menurut Soemarto 1995, gerakan air tanah dalam keadaan sebenarnya tidak berubah. Gerakan tersebut dikuasai oleh prinsip-prinsip hidrolika yang telah tersusun
baik. Terhadap aliran air tanah lewat aquifer, yang pada umumnya merupakan media tiris, dapat diberlakukan hukum DARCY yang sangat terkenal. Permeabilitas, yang
merupakan ukuran kemudian aliran lewat media tersebut, merupakan konstante penting dalam persamaan aliran. Penentuan besarnya permeabilitas secara langsung
dapat dilakukan melalui pengukuran-pengukuran di lapangan atau dilaboratorium. Informasi mengenai gerakan air tanah dapat diperoleh dengan memberikan suatu zat
kedalam aliran yang kemudian dirumut dalam ruang dan waktu.
2.1.5.3 Sumber Air Tanah
Sumber-sumber air tanah adalah presipitasi yang dapat menembus tanah secara langsung ke air tanah atau mungkin memasuki sungai dipermukaan tanah dan
merembes kebawah melalui alur-alur ini ke air tanah. Air tanah mempunyai prioritas terendah pada air dari presipitasi. Sadapan, simpanan pada cekungan, dan lengas
tanah haruslah terpakai sepenuhnya sebelum jumlah air yang besar dapat berperlokasi ke air tanah Linsley, 2005.
Universitas Sumatera Utara
Hampir semua air tanah dapat dianggap sebagai bagian dari daur hidrologi, termasuk air permukaan dan air atmosfir. Sejumlah kecil air tanah berasal dari
sumber lain dapat pula masuk ke dalam daur tersebut. Air connate adalah air yang terperangkap dalam rongga-rongga batuan sedimen pada saat diendapkan. Air
tersebut dapat berasal dari air laut atau air tawar, dan bermineral tinggi. Air yang berasal dari magma gunung berapi atau kosmik yang bercampur dengan air terestik
dinamakan air juvenill yang bersumber dari air magma, air vulkanik atau air kosmik. Air tanah dapat terkontaminasi dari beberapa sumber pencemar, baik lokal
maupun regional. Dua sumber utama kontaminanasi air tanah ialah terjadinya kebocoran bahan kimia organik dan penyimpanan bahan kimia dalam bunker yang
disimpan dalam tanah, dan penampungan limbah industri yang ditampung dalam suatu kolam besar yang terletak di atas atau di dekat sumber tanah. Perembesan
minyak pelumas mobil dari suatu perbengkelan yang besar, pompa bensin, larutan pembersih dari suatu pabrik dan bahan-bahan kimia berbahaya yang tersimpan dalam
gudang bawah tanah, sangat berperan dalam terjadinya kontaminasi ait tanah sampai mencapai 40 dari sumber air tanah. Perembesan minyak satu gallon per hari dapat
mencemari air minum asal dari tanah yang dikonsumsi 50.000 orang penduduk. Perembesan bahan polutan tersebut secara perlahan biasanya tidak diketahui atau
tidak terdeteksi sampai terjadinya korban pada orang yang mengkonsumsi air sumur yang bersangkutan, Darmono, 2010.
Universitas Sumatera Utara
2.1.5.4 Sumur
Menurut Chandra 2007, sumur merupakan sumber utama persediaan air bersih bagi penduduk yang tinggal di daerah pedesaan maupun di perkotaan
Indonesia. Secara teknis sumur dapat di bagi menjadi 2 jenis: a.
Sumur dangkal shallow well Sumur semacam ini memiliki sumber air yang berasal dari resapan air hujan
di atas permukaan bumi terutama di daerah dataran rendah. Jenis sumur ini banyak terdapat di Indonesia dan mudah sekali terkontaminasi air kotor yang
berasal dari kegiatan mandi-cuci-kakus MCK sehingga persyaratan sanitasi yang ada perlu sekali diperhatikan.
b. Sumur dalam deep well
Sumur ini memiliki sumber air yang berasal dari proses purifikasi alami air hujan oleh lapisan kulit bumi menjadi air tanah. Sumur airnya tidak
terkontaminasi dan memenuhi persyaratan sanitasi.
Tabel 1.1. Perbedaan Antara Sumur Dangkal dan Sumur Dalam Sumur Dangkal
Sumur Dalam
Sumber air Air permukaan
Air tanah Kualitas air
Kurang baik Baik
Kualitas bakteriologis Kontaminasi
Tidak terkontaminsi Persediaan
Kering pada musim kemarau Tetap ada sepanjang
tahun
Menurut Asmadi, dkk 2011, air tanah terbagi atas air tanah dangkal dan air tanah dalam.
Universitas Sumatera Utara
a. Air tanah dangkal terjadi karena adanya daya proses peresapan air dari
permukaan tanah. Air tanah dangkal berada pada kedalaman 15m sebagai
sumur air minum, ditinjau dari kualitas air ini lebih baik namun kuantitas kurang cukup karena tergantung dengan musim.
b. Air tanah dalam terdapat setelah lapis rapat air yang pertama.
Pengambilan air sumur dalam tidak semudah pengambilan air sumur dangkal karena harus digunakan bor dan memasukkan pipa kedalamnya.
Biasanya kedalaman sumur dalam antara 100-300m .
Menurut depkes RI 1992 persyaratan kesehatan sumur gali adalah sebagai brikut :
1. Lokasi
a. apabila sumber pencemaran terletak lebih tinggi dari sumur gali dan
diperkirakan air tanah mengalir ke sumur gali maka jarak minimal sumur gali terhadap sumber pencemaran adalah 11 meter
b. jika jarak sumber pencemaran samalebih rendah dari sumur gali maka
jarak minimal sumur gali terhadap sumber pencemaran adalah 9 meter c.
sumber pencemaran adalah jamban, air kotorcomberan, tempat pembuangan sampah kandang ternak dan sumbersaluran resapan
2. Lantai
Lantai harus kedap air minimal harus 1 meter dari sumur dan air kotor, mudah untuk dibersihkan, tidak menyebabkan ganangan air
, kemiringan minimal 1-5
ͦ
Universitas Sumatera Utara
3. SPAL
SPAL harus kedap air , tidak menimbulkan genangan air dan kemiringannya minimal 2
ͦ 4.
Bibir sumur Bibir sumur minimal 80 cm dari lantai, bahan kuat dan kedap air
5. Diding sumur
Diding sumur minimal 3 meter dari permukaan tanah, terbuat dari bahan yang kuat dan kedap air
6. Tutup sumur
Jika pengambilan air dengan pompa tangan dan listrik sumur harus ditutup 7.
Timba ember tali Jika pengambilan dengan timba maka harus di sediakan timba khusus untuk
mencegah pencemaran, timba harus di gantung dan tidak boleh di letakkan di lantai
Sumur sanitasi adalah jenis sumur yang telah memenuhi persyaratan sanitasi dan terlindung dari kontaminasi air kotor. Untuk membuat sumur sanitasi, menurut
Chandra 2007, persyaratan berikut ini harus terpenuhi :
1. Lokasi
Langkah pertama adalah menentukan tempat yang tepat untuk membangun sumur. Sumur harus berjarak minimal 15 meter dan terletak lebih tinggi dari
sumber pencemaran.
Universitas Sumatera Utara
2. Dinding sumur
Dinding sumur harus dilapisi dengan batu yang disemen. Pelapisan dinding tersebut paling tidak sedalam 6 meter dari permukaan tanah.
3. Dinding parapet
Dinding parapet merupakan dinding yang membatasi mulut sumur dan harus dibuat setinggi 70-75cm dari permukaan tanah. Dinding ini merupakan satu
kesatuan dengan dinding sumur. 4.
Lantai kaki lima Lantai kaki lima harus terbuat dari semen dan lebarnya lebih kurang 1 meter
keseluruh jurusan melingkari sumur dengan kemiringan sekitar 10
o
kearah tempat pembuangan air drainase.
5. Drainase
Drainase atau saluran pembuangan air harus dibuat menyambung dengan parit agar tidak terjadi genangan air disekitar sumur.
6. Tutup sumur
Sumur sebaiknya ditutup dengan penutup terbuat dari batu terutama pada sumur umum. Tutup semacam itu dapat mencegah kontaminasi langsung pada
sumur. 7.
Pompa tanganlistrik Sumur harus dilengkapi dengan pompa tangan atau listrik. Pemakaian timba
dapat memperbesar terjadinya kontaminasi.
Universitas Sumatera Utara
8. Tanggung jawab pemakai
Sumur umum harus dijaga kebersihannya bersama-sama oleh masyarakat karena kontaminasi dapat terjadi setiap saat.
9. Kualitas
Kualitas air perlu dijaga terus melalui pelaksanaan pemeriksaan fisik, kimia, maupun pemeriksaan bakteriologis secara teratur, terutama pada saat
terjadinya wabah muntaber atau penyakit saluran pencernaan lainnya.
2.2 Pencemaran Air
Menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI no. 173MenkesVII77 Pencemaran Air adalah suatu peristiwa masuknya zat kedalam air yang mengakibatkan kualitas
mutu air tersebut menurun sehingga dapat mengganggu atau membahayakan kesehatan masyarakat, sedangkan menurut Peraturan Pemerintah RI no. 20 tahun
1990 Pencemaran Air adalah masuknya atau dimasukkannya mahkluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain kedalam air oleh kegiatan manusia sehingga kualitas
air turun sampai ketingkat tertentu yang membahayakan yang mengakibatkan air tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya.
Menurut Sutejo dalam tesis Maimudin 2011, air dikatakan tercemar apabila air tersebut tidak dapat digunakan sesuai dengan peruntukannya. Polusi air adalah
penyimpangan sifat-sifat air dari keadaan normal akibat terkontaminasi oleh materian dan partikel, dan bukan dari proses pemurnian. Air sungai dikatan tercemar apabila
Universitas Sumatera Utara
badan air tersebut tidak sesuai lagi dengan peruntukannya dan tidak dapat lagi mendukung kehidupan biota yang ada didalamnya.
2.2.1 Faktor-Faktor yang Memengaruhi Pencemaran Air Tanah
1. Mikroorganisme
Salah satu indikator bahwa air tercemar adalah adanya mikroorganisme
pathogen dan non pathogen didalamnya. Danau atau sungai yang terkontaminasitercemar mempunyai spesies mikroorganisme yang berlainan
dari air yang bersih. Air yang tercemar umumnya mempunyai kadar bahan organik yang tinggi sehingga pada umumnya banyak mengandung
mikroorganisme heterotropik. Mikroorganisme heretropik akan menggunakan
bahan organik tersebut untuk metabolisme, misalnya bakteri coliform.
2. Curah Hujan Curah hujan di suatu daerah akan menentukan volume dari badan air dalam
rangka mempertahankan efek pencemaran terhadap setiap bahan buangan di dalamnya deluting effects. Curah hujan yang cukup tinggi sepanjang musim
dapat lebih mengencerkan mendispersikan air yang tercemar. 3. Kecepatan Aliran Stream Flow
Bila suatu badan air memiliki aliran yang cepat, maka keadaan itu dapat memperkecil kemungkinan timbulnya pencemaran air karena bahan polutan
dalam air akan lebih cepat terdispersi. 4.
Kualitas Tanah
Universitas Sumatera Utara
Kualitas tanah pasir atau lempeng juga mempengaruhi pencemaran air, ini berkaitan dengan pencemaran tanah yang terjadi di dekat sumber air.
Beberapa sumber pencemaran tanah dapat berupa bahan beracun seperti pestisida, herbisida, logam berat dan sejenisnya serta penimbunan sampah
secara besar-besaran misalnya open dumping.
2.2.2 Sumber Pencemar Air
1. Domestik Rumah Tangga Mukono 2006, Sumber pencemar yang berasal dari domestik atau rumah
tangga yaitu berasal dari kamar mandi, kakus dan dapur. 2. Industri
Jenis polutan yang dihasilkan oleh industri sangat tergantung pada jenis industrinya sendiri, sehingga jenis polutan yang dapat mencemari air
tergantung pada bahan baku, proses industri, bahan bakar dan sistem pengelolaan limbah cair yang digunakan dalam industri tersebut.
Secara umum jenis polutan air dapat dikelompokkan sebagai berikut: 1
Fisik Pasir atau lumpur yang tercampur dalam limbah air
2 Kimia
Bahan pencemar yang berbahaya: Merkuri Hg, Cadmium Cd, Timah hitam Pb, Pestisida dan jenis logam berat lainnya.
3 Mikrobiologi
Berbagai macam bakteri, virus, parasit dan lainnya.
Universitas Sumatera Utara
Misalnya yang berasal dari pabrik yang mengolah hasil ternak, rumah potong dan tempat pemerahan susu sapi.
4 Radioaktif
Beberapa bahan radioaktif yang dihasilkan oleh Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir PLTN dapat pula menimbulkan pencemaran air.
3. Pertanian Dan Perkebunan Polutan air dari pertanianperkebunan dapat berupa:
1 Zat Kimia
Misalnya: berasal dari penggunaan pupuk, pestisida seperti DDT, Dieldrin, dan lain-lain
2 Mikrobiologi
Misalnya : Virus, bakteri, parasit yang berasal dari kotoran ternak dan cacing tambang di lokasi perkebunan.
3 Zat Radioaktif
Berasal dari penggunaan zat radioaktif yang di pakai dalam proses pematangan buah, mendapatkan bibit unggul, dan mempercepat
pertumbuhan tanaman.
2.2.3 Indikator Pencemaran Air
Indikator atau tanda bahwa air sudah tercemar menurut pernyataan Wardhana 2004, adalah adanya perubahan atau tanda yang dapat diamati melalui:
1. Adanya perubahan suhu air
2. Adanya perubahan pH atau konsentrasi ion hidrogen
Universitas Sumatera Utara
3. Adanya perubahan warna, bau, dan rasa air
4. Timbulnya endapan, koloidal, bahan pelarut
5. Adanya mikroorganisme
6. Meningkatnya radioaktivitas air lingkungan
Tanda-tanda polusi pada air berbeda-beda, disebabkan oleh sumber dan jenis polutan yang berbeda. Menurut Fardiaz 1992, polutan air dapat dikelompokkan atas
Sembilan grup berdasarkan perbedaan sifat-sifatnya sebagai berikut: 1.
Padatan 2.
Bahan buangan yang membutuhkan oksigen 3.
Mikroorganisme 4.
Komponen organik sintetik 5.
Nutrient tanaman 6.
Minyak 7.
Senyawa anorganik mineral 8.
Bahan radoaktif 9.
Panas Adapun sifat-sifat air yang umum diuji dan dapat digunakan untuk
menentukkan tingkat polusi pada air menurut Fardiaz 1992, misalnya: 1.
Nilai pH, keasaman dan alkalinitas 2.
Suhu 3.
Warna, bau dan rasa 4.
Jumlah padatan
Universitas Sumatera Utara
5. Nilai BOD dan COD
6. Pencemaran mikroorganisme pathogen
7. Kandungan minyak
8. Kandungan logam berat
9. Kandungan bahan radioaktif
2.2.4 Komponen Pencemar Air
Berbagai jenis kegiatan industri dan teknologi yang ada saat ini jika tidak disertai dengan pengelolaan limbah yang baik akan memungkinkan akan terjadi
pencemaran air, baik secara langsung maupun secara tidak langung. Erat kaitannya dengan masalah indikator pencemaran air, ternyata komponen pencemar air ikut
menentukan bagaimana indikator tersebut terjadi. Dalam Wardhana 2001, komponen pencemar air dikelompokkan sebagai
berikut: 1.
Bahan buangan padat Bahan buangan padat yang dimaksud adalah bahan buangan yang berbentuk
padat, baik yang kasar butiran besar maupun halus butiran kecil. Kedua macam bahan buangan padat tersebut apabila dibuang ke lingkungan air
sungai maka akan dapat menyebabkan pelarutan bahan buangan padat oleh air, pengendapan bahan buangan padatan didasar air, dan pembentukan
koloidal yang melayang di dalam air.
Universitas Sumatera Utara
2. Bahan buangan organik
Bahan buangan organik pada umumnya berupa limbah yang dapat membusuk atau terdegredasi oleh mikroorganisme. Oleh karena itu maka sangat
bijaksana apabila bahan buangan tersebut tidak dibuang ke lingkungan air karena dapat meningkatkan populasi mikroorganisme di dalam air.
Meningkatnya mikroorganisme pada air maka kemungkinan untuk ikut berkembangnya bakteri pathogen yang membahayakan manusia.
3. Bahan buangan anorganik
Bahan buangan anorganik pada umumnya berupa limbah yang tidak dapat membusuk dan sulit didegradasi oleh mikroorganisme. Apabila bahan
buangan ini masuk ke air lingkungan maka akan terjadi peningkatan jumlah ion logam di dalam air. Bahan buangan anorganik biasanya berasal dari
industri yang melibatkan penggunaan unsur-unsur logam seperti Timbal Pb, Arsen As, Kadmium Cd, Air Raksa Hg, Kroom Cr, Nikel Ni, Kalsium
Ca, Magnesium Mg, Kobalt Co dan lain-lain. Apabila ion-ion logam yang terjadi di dalam air berasal dari logam berat
maupun logam bersifat racun seperti Timbal Pb, Arsen As dan Air Raksa Hg, maka air yang mengandung ion-ion logam tersebut sangat berbahaya
bagi tubuh manusia. Air tersebut tidak dapat digunakan sebagai air minum. 4.
Bahan buangan olahan bahan makanan Bahan buangan olahan makanan dapat juga dimasukkan kedalam bahan
buangan organik, namun sengaja dipisahkan karena baunya yang menyengat
Universitas Sumatera Utara
hidung. Apabila bahan buangan olahan makanan yang dibuang mengandung protein dan gugus amin, pada saat didegredasi oleh mikroorganisme akan
terurai menjadi senyawa yang mudah menguap dan menimbulkan bau. 5.
Bahan buangan cairan berminyak Minyak tidak dapat larut di dalam air, melainkan akan mengapung di atas
permukaan air. Bahan buangan cairan berminyak yang dibuang ke air lingkungan akan mengapung menutupi permukaan air. Kalau bahan buangan
cairan berminyak mengandung senyawa yang volatile maka akan terjadi penguapan dan luasan permukaan minyak yang menutupi permukaan air akan
menyusut. Penyusutan luasan permukaan ini tergantung pada jenis minyaknya dan waktu. Lapisan minyak yang menutupi permukaan air dapat juga
terdegredasi oleh mikroorganisme namun membutuhkan waktu yang cukup lama.
Lapisan minyak dipermukaan air akan menghalangi difusi oksigen dari udara kedalam air sehingga jumlah oksigen terlarut di dalam air menjadi berkurang.
Lapisan minyak juga akan menghalangi masuknya sinar matahari ke dalam air sehingga mengganggu fotosintesis tanaman air.
6. Bahan buangan zat kimia
Bahan buangan zat kimia banyak ragamnya, tetapi yang dimaksudkan dalam kelompok ini adalah bahan pencemar air yang berupa :
1 Sabun detergen, sampo dan bahan pembersih lainnya
2 Bahan pemberantas hama insektisida
Universitas Sumatera Utara
3 Zat warna kimia
4 Larutan penyamak kulit
5 Zat radioaktif
7. Bahan buangan berupa panas
Dalam kegiatan industri seringkali suatu proses disertai dengan timbulnya panas reaksi atau panas dari suatu gerakan mesin. Agar proses industri dan
mesin-mesin yang menunjang kegiatan tersebut dapat berjalan baik maka panas yang terjadi harus dihilangkan. Penghilangan panas dilakukan dengan
proses pendinginan air. Air pendinginaan mengambil panas yang terjadi. Apabila air yang panas tersebut dibuang kesungai maka air sungai akan
menjadi panas. Air sungai yang suhunya naik akan mengganggu kehidupan hewan air dan organisme air lainnya karena kadar oksigen yang terlarut dalam
air akan turun bersamaan dengan kenaikan suhu. Makin tinggi kenaikan suhu air makin sedikit oksigen yang terlarut di dalamnya.
Dengan mengetahui jenis-jenis parameter dalam limbah, dapat ditetapkan jenis peralatan yang dibutuhkan. Berikut beberapa tahapan pengolahan air limbah.
a. Prapengolahan pretreatment
Pada tahap ini, saringan kasar yang tidak mudah berkarat dan berukuran kurang lebih 30x30 cm untuk debit air 100 m persegijam sudah cukup
baik. Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik, saringan dapat dipasang secara seri sebanyak dua atau tiga saringan. Ukuran messnya besar
lubang kawat tikus dapat dibandingkan dengan kawat kasa penghalang
Universitas Sumatera Utara
nyamuk. Saringan tersebut diperiksa setiap hari untuk mengambil bahan yang terjaring. Contoh bahan-bahan yang terjaring dapat berupa padatan
terapung atau melayang yang ikut bersama air. Bahan lainnya adalah lapisan minyak dan lemak diatas permukaan.
b. Pengolahan primer primary treatment
Pada tahapan ini dilakukan penyaringan terhadap padatan halus atau zat warna terlarut maupun tersuspensi yang tidak terjaring pada penyaringan
terdahulu. Ada dua metode utama yang dapat dilakukan yaitu pengolahan secara kimia dan fisika.
Pengolahan secara kimia dilakukan dengan cara mengendapkan bahan padatan melalui penambahan zat kimia. Reaksi yang terjadi akan
menyebabkan berat jenis bahan padatan menjadi lebih besar dari pada air. Tidak semua reaksi dapat berlaku untuk semua senyawa kimia terutama
senyawa organik. Pengelolaan secara fisika dilakukanmelalui pengendapan maupun
pengapungan yang ditujukan untuk bahan kasar yang terkandung dalam air limbah. Pengapungan dilakukan dengan memasukkan udara ke dalam
air dan menciptakan gelembung gas sehingga partikel halus terbawa bersamagelembung ke permukaan air. Sementara itu, pengendapan tanpa
penambahan bahan kimia dilakukan dengan memanfaatkan kolam berukuran tertentu untuk mengendapkan partikel-partikel dari air yang
mengalir di atasnya.
Universitas Sumatera Utara
c. Pengolahan sekunder secondary treatment
Tahap ini melibatkan proses biologis yang bertujuan untuk menghilangkan bahan organik melalui proses oksidasi biokimia. Didalam proses biologis
ini, banyak digunakan reaktor lumpur aktif dan trickling filter. d.
Pengolahan tersier tertiary treatment Pengolahan tersier merupakan tahap pengolahan tingkat lanjut yang
ditujukan terutama untuk menghilangkan senyawa organic maupun anorganik. Proses pada tingkat lanjut ini dilakukan melalui proses fisik
filtrasi, destilasi, pengapungan, pembekuan, dan lain-lain, proses kimia absorbs karbon aktif, pengendapan kimia, pertukaran ion, elektrokimia,
oksidasi, dan reduksi, dan proses biologi pembusukan oleh bakteri dan nitrifikasi alga.
2.3 Merkuri Hg Menurut Fardiaz 1992, merkuri merupakan elemen alami, oleh karena itu
sering mencemari lingkungan. Kebanyakan merkuri yang ditemukan di alam terdapat dalam bentuk elemen terpisah. Komponen merkuri banyak tersebar di karang-karang,
tanah, udara, air dan organisme hidup melalui proses-proses fisik, kimia dan biologi yang kompleks.
Merkuri dan komponen-komponen merkuri banyak digunakan oleh manusia untuk berbagai keperluan. Sifat-sifat kimia dan fisik merkuri membuat logam tersebut
banyak digunakan untuk keperluan ilmiah dan industri.
Universitas Sumatera Utara
Menurut Achmad 2004, merkuri masuk ke lingkungan melalui banyak sumber. Merupakan salah satu dari bahan pencemar logam berat yang sangat penting
untuk diperhatikan. Selain dapat masuk secara langsung ke dalam perairan alami dari buangan limbah industri juga dapat masuk melalui air hujan dan pencucian tanah.
Merkuri terdapat sebagai komponen renik dari banyak mineral, dengan bantuan kontinental yang rata-rata mengandung sekitar 80 ppb atau lebih kecil lagi.
Sinabor, merkuri sulfida, HgS, yang berwarna merah, merupakan bijih merkuri utama yang diperdagangkan. Bahan bakar batu bara fosil dan lignit sering mencapai 100 ppb
merkuri, bahkan lebih. Ada tiga bentuk merkuri yang toksik terhadap manusia ialah merkuri elemen
merkuri murni, bentuk garam inorganik dan bentuk organik. Bentuk garam inorganik Hg dapat berbentuk merkuri Hg
2+
dan bentuk merkuro Hg
+
, dimana bentuk garam merkuri lebih toksik daripada merkuro. Bentuk organik Hg seperti aril,
alkil, dan alkoksi alkil sangat beracun di antara bentuk garam lainnya, Darmono, 2010.
Menurut Moore dalam Efeendi 2003, merkuri Hg adalah unsur renik pada kerak bumi, yakni hanya sekitar 0,08 mgkg. Pada perairan alami, merkuri juga hanya
ditemukan dalam jumlah yang sangat kecil. Merkuri merupakan satu-satunya logam yang berada dalam bentuk cairan pada suhu normal.
Merkuri anorganik dapat mengalami transformasi menjadi dimetil merkuri dengan bantuan aktivitas mikroba, baik pada kondisi aerob maupun anaerob. Pada
merkuri anorganik yang rendah, akan berbentuk dimetil merkuri; sedangkan pada
Universitas Sumatera Utara
kadar merkuri anorganik yang tinggi, akan terbentuk monometil merkuri. Pada perairan alami, kadar monometil merkuri dan dimetil merkuri dipengaruhi oleh
keberadaan mikroba, karbon organik, kadar merkuri anorganik, pH, dan suhu. Kedua bentuk senyawa metil merkuri tersebut dapat dipecah oleh bakteri yang hidup pada
sedimen. Metil merkuri dapat mengalami bioakumulasi dan biomagnifikasi pada biota perairan, baik secara langsung ataupun melalui jala makanan food web.
Tabel 2.2. Biomagnefikasi Merkuri pada Beberapa Organisme Anggota Jala Makanan pada Ekosistem Perairan
Jenis Organisme Kadar Merkuri MgKg Berat Badan
1. Sediman
2. Fitoplankton
3. Tumbuhan tingkat tinggi
4. Zooplankton
5. Zoobentos herbivora
6. Zoobentos karnivora
7. Jenis ikan herbivora
8. Jenis ikan karnivora
9. Bebekitik
10. Burung pemakan ikan
87-114 15
9 13
77 83
332 - 500 604 - 1.510
240 2.512 - 13.684
Sumber: Sarkka et.al., 1978 dalam Mason, 1993. Kadar merkuri pada perairan tawar alami berkisar antara 10-100ngliter,
sedangkan pada perairan laut berkisar antara 10-30 ngliter dalam Effendi 2003 yang mengutip pendapat Moore.
Universitas Sumatera Utara
2.3.1 Sifat-Sifat Merkur Menurut fardiaz 1992, merkuri memiliki beberapa sifat yaitu:
1.
Merkuri merupakan satu-satunya logam yang berbentuk cair pada suhu
kamar 25
o
C dan mempunyai titik beku terendah dari semua logam, yaitu - 39
o
C. 2.
Kisaran suhu di mana merkuri terdapat dalam bentuk cair sangat lebar, yaitu 396
o
C, dan pada kisaran suhu ini merkuri mengembang secara merata. 3.
Merkuri mempunyai volatilitas yang tertinggi dari semua logam. 4.
Ketahanan listrik merkuri sangat rendah sehingga merupakan konduktor yang terbaik dari semua logam.
5. Banyak logam yang dapat larut di dalam merkuri membentuk komponen yang
disebut amalgam alloy. 6.
Merkuri dan komponen-komponennya bersifat racun terhadap semua makhluk hidup.
2.3.2 Bentuk-Bentuk Merkuri
Merkuri di alam terdapat dalam berbagai bentuk sebagai berikut: 1.
Merkuri anorganik, termasuk logam merkuri Hg
++
dan garam-garamnya seperti merkuri khlorida HgCl
2
dan merkuri oksida HgO. 2.
Komponen merkuri organik atau organomerkuri, terdiri dari: 1
Aril merkuri, mengandung hidrokarbon aromatik seperti fenil merkuri asetat.
Universitas Sumatera Utara
2 Alkil merkuri, mengandung hidrokarbon alifatik dan merupakan merkuri
yang paling beracun, misalnya metil merkuri, etil merkuri, dan sebagainya.
3 Alkoksialkil merkuri R-O-Hg.
Merkuri Hg bersifat sangat toksik sehingga penggunaan Hg dalam berbagai industri sebaiknya dikurangi.
2.3.3 Manfaat Merkuri
Merkuri digunakan dalam berbagai bentuk dan untuk berbagai keperluan, misalnya industri khlor-alkali, alat-alat listrik, cat, instrumen, sebagai katalis,
kedokteran gigi, pertanian, alat-alat laboratorium, obat-obatan, industri kertas, amalgam dan sebagainya. Logam tersebut digunakan secara luas untuk mengekstrak
emas Au dari bijihnya. Ketika Hg dicampur dengan bijih emas, Hg akan membentuk amalgama tersebut dengan emas Au dan perak Ag. Amalgama
tersebut harus dibakar untuk menguapkan merkuri guna menangkap dan memisahkan butir-butir batuan Widowati, dkk , 2008.
Menurut Fardiaz 1992, penggunaan merkuri dan komponen-komponennya sebagai fungisida. Dalam hal ini merkuri digunakan untuk membunuh jamur dalam
cat, pulp, kertas dan industri-industri pertanian. Cat yang digunakan untuk kapal- kapal sering ditambahkan merkuri okside HgO sebagai anti jamur atau fenil merkuri
asetat sebagai anti lapuk.
Universitas Sumatera Utara
2.3.4 Efek Toksik
Menurut Widowati, dkk 2008, bersarkan sifat kimia dan fisik merkuri Hg, tingkat atau daya racun urutan toksisitas logam dari yang paling toksik terhadap
manusia adalah Hg
2+
Cd
2+
Ag
2+
Ni
2+
Pb
2+
As
2+
Cr
2+
Sn
2+
Zn
2+
. Toksisitas logam berat bisa dikelompokkan menjadi 3 yaitu bersifat toksik tinggi
yang terdiri dari unsur-unsur Hg, Cd, Pb, Cu, dan Zn; bersifat toksik sedang yang terdiri dari unsur-unsur Cr, Ni, dan Co; dan bersifat toksik rendah, yang terdiri dari
unsur-unsur Mn dan Fe. Logam berat bersifat toksik karena tidak bisa dihancurkan non degradable
oleh organisme hidup yang ada di lingkungan sehingga logam-logam tersebut terakumulasi ke lingkungan, terutama mengendap di dasar perairan dan membentuk
senyawa kompleks bersama bahan organik dan anorganik. Absorbsi etil merkuri di tubuh mencapai 95, kontaminasi Hg pada manusia bisa terjadi melalui makanan,
minuman, dan pernafasan, serta kontak kulit. Paparan jalur kulit biasanya berupa senyawa HgCl
2
atau K
2
HgI
4.
Jumlah Hg yang diabsorbsi tergantung pada jalur masuknya, lama paparan, dan bentuk senyawa merkuri. Apabila gas merkuri terhirup,
akan mengakibatkan penyakit bronkitis. Sebagian besar logam merkuri akan terakumulasi dalam ginjal, otak, hati, dan janin. Dalam organ, logam Hg tersebut
akan berubah menjadi senyawa anorganik, lalu merkuri akan dibuang melalui kotoran, urin, dan pernapasan.
Keracunan akut oleh Hg bisa terjadi pada konsentrasi Hg uap sebesar 0,5 – 1,2 mgm
3
. Keracunan akut oleh Hg uap menunjukkan gejala faringitis, sakit pada bagian
Universitas Sumatera Utara
perut, mual-mual dan muntah yang disertai darah, dan shock. Apabila tidak segera di obati akan berlanjut dengan terjadinya pembengkakan kelenjar ludah, nefritis, dan
hepatitis. Penelitian terhadap kelinci dengan uap Hg 28,8 mgm
3
mengakibatkan kerusakan yang parah pada berbagai organ ginjal, hati, otak, jantung, paru-paru, dan
usus besar. Keracunan akut karena terhirupnya uap Hg berkonsentrasi tinggi yang menimpa pekerja pada industri logam Hg serta penambangan emas. Inhalasi uap Hg
secara akut bisa mengakibatkan bronkitis, pneumonitis, serta menyebabkan munculnya gangguan sistem syaraf pusat, seperti tremor. Inhalasi uap Hg secara
kronis bisa memengaruhi sistem syaraf pusat dengan gejala yang belum spesifik dan selanjutnya menunjukkan gejala, tremor, pembesaran kelenjar tiroid, takikardia,
demografisme, gingivitis, perubahan hematologis, serta peningkatan eksresi Hg dalam urin. Gejala akan meningkat lebih spesifik, yaitu tremor pada jari-jari, mata,
bibir, dan bergetarnya seluruh tubuh disertai kekauan pada alat ekstremitas, lalu diikuti dengan kehilangan memori, peningkatan eretisme, depresi, delirium,
halusinasi dan salivasi, menurut Klassen et al., 1986 dalam Widowati, dkk 2008. Keracunan kronis bisa menyerang pekerja yang langsung kontak dengan Hg
dan orang yang tinggal disekitar kawasan industri yang menggunakan bahan Hg. Toksisitas kronis berupa gangguan sistem pencernaan dan sistem syaraf atau
gingivitis. Gangguan sistem syaraf berupa tremor, parkinson, gangguan lensa mata berwarna abu-abu sampai abu-abu kemerahan, serta anemia ringan Widowati, dkk
2008.
Universitas Sumatera Utara
Merkuri akan diekskresikan dari tubuh melalui usus, ginjal, kelenjar mamae, kelenjar saliva, dan kelenjar sudoriferos. Sebagaian besar dieksresikan melalui feses
atau urin. Perbandingan ekskresi lewat feses dan urin dipengaruhi oleh besarnya dosis, cara paparanpemberian, bentuk senyawa Hg, serta spesies hewan. Ekskresi
merkuri organik sebagian besar terjadi dengan ekskresi pada feses daripada ekskresi pada urin. Eliminasi merkuri organik lebih lambat dibandingkan merkuri anorganik
menurut pendapat Bartik dan Piskac dalam Widowati, dkk 2008.
2.4 Karakteristik Tanah
2.4.1 Sifat-Sifat Tanah
Tanah merupakan campuran dari berbagai mineral, bahan organik, dan air yang dapat mendukung kehidupan tanaman. Tanah umumnya memiliki struktur yang
lepas dan mengandung bahan-bahan padat dan rongga-rongga udara. Bagian-bagian mineral dari tanah dibentuk dari batuan induk oleh proses pelapukan fisik, kimia dan
biologis. Susunan bahan organik tanah terdiri dari sisa-sisa biomas tanaman dari berbagai tingkat penguraian atau pembusukan. Sejumlah besar bakteri, fungi, dan
hewan-hewan seperti cacing tanah ditemukan didalam tanah. Fraksi padat dari jenis tanah produktif terdiri dari kurang lebih 5 bahan
organik dan 95 bahan anorganik. Beberapa jenis tanah, seperti tanah gambut dapat mengandung bahan organik sampai 95, jenis tanah lainnya ada yang hanya
mengandung 1 bahan organik. Jenis-jenis tanah tertentu mempunyai lapisan-lapisan yang berbeda bila tanah itu semakin kedalam. Lapisan-lapisan ini disebut horizon.
Universitas Sumatera Utara
Lapisan atas, umumnya terdiri dari ketebalan sampai beberapa inci dan dikenal sebagai horizon A atau tanah atas “ top soil”. Lapisan ini merupakan
lapisan dimana aktivitas biologi berjalan secara maksimum dan mengandung paling banyak bahan organik tanah. Ion-ion logam dan partikel-partikel tanah liat dalam
horizon A paling mudah mengalami pencucian “leaching”. Lapisan berikutnya adalah horizon B atau “sub soil”. Lapisan ini menerima material-material seperti
bahan organik, garam-garam, dan pertikel-pertikel Clay yang merembes dari lapisan tanah atas. Horizon C tersusun dari pelapukan batuan induk dimana tanah berasal
Achmad, 2004. 2.4.2 Struktur Dan Interaksi Tanah
Pengertian tentang struktur tanah sangat bervariasi. Terdapat 3 komponen struktur tanah yaitu : padatan, bahan semen dan ruang pori. Kedudukan ruang pori
sangat penting, karena pertumbuhan tanaman dan proses fisik maupun kimia yang terjadi dalam tanah terdapat pada dan lewat pori. Demikian pula tempat air disimpan,
pergerakan air dan pergerakan zat hara. Oleh karena dalam evaluasi struktur tanah untuk pertumbuhan tanaman semua faktor yang mempengaruhi ruang pori harus
diperhatikan Islami,1995. Menurut Connel 1995, Tanah dan sedimen berperan utama dalam
pengangkutan dan penghilangan pencemar lingkungan dengan: 1.
Menyediakan permukaan penyerapan Proses penyerapan dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu ciri-ciri struktur zat
kimia, kandungan organik tanah, pH media, ukuran partikel, kapasitas
Universitas Sumatera Utara
pertukaran elektron, dan suhu. Sebagian besar proses penyerapan mengambil waktu pendek untuk mencapai keseimbangan namun laju desarpsi adalah jauh
lebih lambat. Proses penyerapan biasanya dinyatakan sebagai suatu isotermis penyerapan.
2. Pencucian
Pergerakan pencemar melalui tanah meliputi 2 mekanisme dasar yaitu difusi spesies zat kimia, terutama pada fase gas dan cair, dan pengangkutan massa.
Mekanisme terakhir melibatkan air sebagai pembawa, dan pergerakan itu disebabkan oleh adanya gaya luar, seperti gaya tarik bumi. Pergerakan yang
nyata menyebabkan pencucian dapat mengurangi kepekatan pencemar dalam tanah dan sedimen dan dapat menyebabkan masalah perancuan air tanah,
sebagai contoh pencucian ion-ion dan senyawa organik dari tempat pembuangan tanah. Koefisien penyerapan suatu zat kimia menunjukkan
kemampuan penyerapan. Pada umumnya, spesies polar lebih mudah bergerak dalam tanah dan sedimen.
3. Penguapan
Pengukuran dan penafsiran laju penguapan suatu pencemar dari permukaan tanah dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti penguapan zat kimia dari air pada
permukaan, penguapan air itu sendiri, keadaan atmosfer yang tetap, interaksi zat kimia-tanah, dan sederajat kepekatan dalam lapisan tanah.
Universitas Sumatera Utara
4. Proses perubahan bentuk
Alur utama perubahan bentuk zat kimia di tanah dan sedimen adalah degradasi oleh mikroba walaupun fotolisis kemungkinan juga nyata.
Perubahan bentuk oleh mikroorganisme tanah sebagian besar bergantung pada beberapa faktor seperti kepekatan zat kimia, suhu, kelembaban, keadaan
anaerob, dan kandungan organik tanah yang tidak dapat secara mudah diekstrapolasi dari suatu daerah ke daerah lainya.
2.4.3 Jenis Tanah
Struktur tanah merupakan gumpalan kecil dari butir-butir tanah. Gumpalan ini terjadi karena butir-butir pasir, debu dan lempung terikat satu sama lain oleh suatu
perekat seperti bahan organik, oksida-oksida besi dan lain-lain. Gumpalan-gumpalan kecil ini mempunyai bentuk, ukuran dan kemantapan yang berbeda-beda. Tanah
yang dikatakan tidak berstruktur bila butir-butir tanah tidak melekat satu sama lain disebut lepas, misalnya tanah pasir atau yang saling melekat menjadi satu satuan
yang padu kompak dan disebut massive atau pejal Hardjowigeno, 1987. Selanjutnya menurut Hardjowigeno 1987, tanah yang berstruktur baik
mempunyai tata udara yang baik, unsur-unsur hara lebih mudah tersedia dan mudah diolah. Struktur tanah yang baik adalah yang bentuknya membulat sehingga tidak
dapat saling bersinggungan dengan rapat. Akibatnya pori-pori tanah banyak terbentuk, di samping itu tanah tidak mudah rusak sehingga pori-pori tanah tidak
cepat tertutup bila terjadi hujan.
Universitas Sumatera Utara
Berikut ini adalah macam-macamjenis-jenis tanah yang ada di wilayah Indonesia
1. Tanah Humus.
Tanah humus adalah tanah yang sangat subur terbentuk dari lapukan daun dan batang pohon di hutan hujan tropis yang lebat.
2. Tanah Pasir
Tanah pasir adalah tanah yang bersifat kurang baik bagi pertanian yang terbentuk dari batuan beku serta batuan sedimen yang memiliki butir kasar
dan berkerikil. 3.
Tanah Alluvial Tanah Endapan Tanah aluvial adalah tanah yang dibentuk dari lumpur sungai yang
mengendap di dataran rendah yang memiliki sifat tanah yang subur dan cocok untuk lahan pertanian.
4. Tanah Podzolit
Tanah podzolit adalah tanah subur yang umumnya berada di pegunungan dengan curah hujan yang tinggi dan bersuhu rendah dingin.
5. Tanah Vulkanik Tanah Gunung Berapi
Tanah vulkanik adalah tanah yang terbentuk dari lapukan materi letusan gunung berapi yang subur mengandung zat hara yang tinggi. Jenis tanah
vulkanik dapat dijumpai di sekitar lereng gunung berapi. 6.
Tanah Laterit
Universitas Sumatera Utara
Tanah laterit adalah tanah tidak subur yang tadinya subur dan kaya akan unsur hara, namun unsur hara tersebut hilang karena larut dibawa oleh air hujan
yang tinggi. Contoh : Kalimantan Barat dan Lampung. 7.
Tanah Mediteran Tanah Kapur Tanah mediteran adalah tanah sifatnya tidak subur yang terbentuk dari
pelapukan batuan yang kapur. Contoh : Nusa Tenggara, Maluku, Jawa Tengah dan Jawa Timur.
8. Tanah Gambut Tanah Organosol
Tanah organosol adalah jenis tanah yang kurang subur untuk bercocok tanam yang merupakan hasil bentukan pelapukan tumbuhan rawa. Contoh : rawa
Kalimantan, Papua dan Sumatera. Pada tanah kering, gerakan bahan kimia dan bakteri relatif sedikit. Gerakan ke
samping praktis tidak terjadi. Dengan pencucian yang berlebihan tidak biasa terjadi pada jamban atau tangki pembusuk, perembesan ke bawah secara vertikal hanya 3
meter. Kecepatan penyerapan zat pencemar ke dalam tanah dipengaruhi oleh
beberapa faktor, yaitu: 1.
Tekstur tanah Tekstur tanah menggambarkan ukuran partikel penyusun tanah yang sangat
menentukan berapa banyak air yang dapat ditahan oleh tanah dan seberapa mudah partikel masuk melewati lapisan tanah. Misalnya tanah berpasir dan berkerikil akan
Universitas Sumatera Utara
mempercepat laju peresapan sedangkan lapisan tanah liat yang bersifat permiabilitas akan menahanmemperlambat laju resapan.
2. Struktur dan distribusi ukuran pori-pori
Semakin besar ukuran pori akan menyebabkan makin cepat dan makin dalam meresapnya zat pencemar dalam tanah. Menurut Wagner Lanoix bahwa pola
pencemaran tanah oleh bakteri secara horizontal dapat mencapai 11 meter dan vertikal dapat mencapai 2 meter. Sedangkan pencemaran bahan kimia secara
horizontal dapat mencapai 95 meter dan secara vertikal dapat mencapai 9 meter. Faktor-faktor yang memengaruhi tercemarnya air tanah di suatu lokasi adalah:
kedalaman muka air tanah dari tempat pembuangan limbah, penyerapan tanah dilihat dari ukuran butir, arah dan kemiringan muka air tanah, permeabilitas tanah, jarak
horisontal antara sumber pencemar dengan sumur. Dalam menentukan lokasi sumur gali, sangat penting diperhatikan jarak
perpindahan maksimum dari bahan pencemar serta arah perpindahan, yang selalu searah dengan arah aliran air tanah. Sehingga penempatan sarana pembuangan tinja
perlu memperhatikan aspek kemiringan, permeabilitas dan tinggi tanah, http:www.indonesian-publichealth.com.
2.5 Landasan Teori
Berdasarkan tinjauan kepustakaan yang telah dibahas maka yang menjadi landasan teori dalam penelitian ini adalah pada dasarnya air tanah dapat berasal dari
air hujan, baik melalui proses infiltrasi secara langsung ataupun secara tak langsung dari sungai, danau, rawa dan genangan air lainnya Effendi, 2008.
Universitas Sumatera Utara
Dinamika pergerakan air tanah pada hakikatnya terdiri atas pergerakan horizontal air tanah; infiltrasi air hujan, sungai, danau dan rawa ke lapisan akifer, dan
menghilangnya atau keluarnya air tanah melalui sumur spring, pancaran air tanah, serta aliran air tanah memasuki sungai dan tempat-tempat lain yang merupakan
tempat keluarnya air tanah. Pencemar pada sungai dipengaruhi oleh faktor curah hujan, debit air,
kecepatan arus, tinggi permukaan air, kecuraman lereng. Infiltrasi pencemar kedalam tanah maupun kedalam air tanah dipengaruhi oleh tekstur tanah, struktur tanah dan
pori-pori tanah. Kualitas air tanah tergantung pada lapisan tanah yang dilaluinya, Asmadi, 2011.
Pada suhu yang lebih tinggi, molekul bergerak lebih cepat sehingga energi kinetiknya bertambah. Peningkatan energi kinetik menyebabkan kompleks teraktivasi
lebih cepat terbentuk karena energi aktivasi lebih cepat terlampaui.Dengan demikian, reaksi berlangsung lebih cepat. Semakin Tinggi Suhu, maka laju reaksinya akan
semakin cepat. Pada umumnya, laju reaksi menjadi 2 kali lebih besar jika temparatur dinaikkan 10C. Suhu juga turut berperan dalam mempengaruhi laju reaksi. Apabila
suhu pada suatu reaksi yang berlangusng dinaikkan, maka menyebabkan partikel semakin aktif bergerak, sehingga tumbukan yang terjadi semakin sering,
menyebabkan laju reaksi semakin besar. Sebaliknya, apabila suhu diturunkan, maka partikel semakin tak aktif, sehingga laju reaksi semakin kecil, Wikipedia, 2013.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1. Landasan Teori
1. Tekstur tanah
2. Struktur dan
distribusi ukuran pori-pori
Tambang Emas
Sungai Pencemaran bahan
kimia secara horizontal 95M,
vertical 9M limbah merkuri
Air tanah Sumur 1.
Curah hujan 2.
Debit air 3.
Kecepatan arus 4.
Tinggi permukaan air
5. Kecuraman lereng
Infiltrasi kedalam tanah
1. Lapisan Tanah
2. Porositas tanah
Konsentrasi Merkuri Hg pada
air sumur 1.Konstruksi fisik
sumur 2.Suhu air sumur
3.Umur sumur 4.Kedalaman sumur
Universitas Sumatera Utara
2.6 Kerangka Konsep
