TUGAS MAKALAH
PENCEMARAN TANAH DAN AIR TANAH
PENGARUH MANGAN DALAM AIR TANAH
OLEH :
KELOMPOK 12
NAMA :
AMYLIA AISYAHWALSIAH (H1E108046)
MEVI AYUNINGTYAS (H1E108050)
REZHA SETYAWAN (H1E108076)
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
BANJARBARU
DESEMBER 2010
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air merupakan kebutuhan hidup manusia yang sangat vital. Secara langsung
air diperlukan untuk minum, memasak, mandi, mencuci dan bersuci. Secara tidak
langsung air dibutuhkan sebagai bagian ekosistem yang dengannya kehidupan di
bumi dapat berlangsung. Namun, air juga bisa menjadi sarana berbagai zat toksik dan
organisme patogen yang membahayakan manusia. Di negara-negara sedang
berkembang saat ini, hampir 25 juta orang mati setiap tahun karena pencemaran
biologis dan kimia dalam air. Ini didukung oleh laporan World Resource Institute
1998-1999, bahwa ada 1,4 juta orang di seluruh dunia yang tidak terjangkau oleh
pasokan air minum yang aman.
Air sumur merupakan sumber utama air minum bagi masyarakat yang tinggal
di daerah perkotaan. Untuk mendapatkan sumber air tersebut umumnya manusia
membuat sumur gali atau sumur pantek. Air tanah sering mengandung Mangan (Mn)
cukup besar. Adanya kandungan Mn dalam air menyebabkan warna air tersebut
berubah menjadi kuning-coklat setelah beberapa saat kontak dengan udara.
Disamping dapat mengganggu kesehatan juga menimbulkan bau yang kurang enak
serta menyebabkan warna kuning pada diding bak serta bercak-bercak kuning pada
pakaian. Oleh karena itu menurut PP No.20 Tahun 1990 tersebut, kadar Mangan
(Mn) dalam air minum yang dibolehkan adalah 0,1 mg/lt.
Di beberapa kota besar di Indonesia seperti Jakarta, Bandung, Semarang,
Surabaya, dan Denpasar serta pusat-pusat industri di Pulau Jawa, pengambilan
tanahnya sudah begitu intensif. Banyak industri atau hotel yang memiliki sumur
produksi, bahkan ada satu perusahaan yang memiliki sampai lebih dari 20 sumur
dengan pengambilan air tanah lebih dari 8.000m³ per hari. Akibatnya di pusat-pusat
pengambilan air tanah terjadi kemerosotan kuantitas, kualitas, dan bahkan lingkungan
air tanah.
Fakta mengenai pencemaran air tanah akibat pengambilan air tanah yang
intensif di daerah tertentu dapat menimbulkan pencemaran air tanah dalam yang
berasal dari air tanah dangkal, sehingga kualitas air tanah yang semula baik menjadi
menurun dan bahkan tidak dapat dipergunakan sebagai bahan baku air minum.
Sedangkan di dataran air pantai akibat pengambilan air tanah yang berlebihan akan
menyebabkan terjadinya intrusi air laut karena pergerakan air laut ke air tanah.
Sebagai negara yang alamnya kaya mineral, air tanah di Indonesia sering
mengandung mangan cukup tinggi. Di dalam air biasanya mangan dan besi selalu ada
bersama-sama. Bagi manusia kedua logam ini adalah esensial tetapi juga toksik.
Keberadaannya dalam air tidak saja dapat diditeksi secara laboratoris tetapi juga
dapat dikenali secara organoleptik. Dengan konsentrasi Mn sedikitnya 1 mg/L, air
terasa pahit-asam, berbau tidak enak dan berwarna kuning kecoklatan.
Untuk menanggulangi masalah tersebut, salah satu alternatif yakni dengan
cara mengolah air tanah atau air sumur sehingga didapatkan air dengan kualitas yang
memenuhi syarat kesehatan. Untuk mengatasi permasalahan tersebut di atas, ada
beberapa cara yang dapat dilakukan untuk mengolah air sumur menjadi air yang
dapat langsung diminum tanpa dimasak terlebih dahulu.
1.2 Tujuan
Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah :
1. Mengetahui dampak pencemaran Mangan pada air tanah.
2. Menjelaskan mekanisme pencemaran Mangan terhadap air tanah.
3. Menjelaskan Metode pengolahan air tanah yang tercemar oleh Mangan
BAB II
ISI
2.1 Mangan (Mn)
Mangan (Mn) adalah logam berwarna abu – abu keperakan yang merupakan
unsur pertama logam golongan VIIB, dengan berat atom 54.94 g.mol-1, nomor atom
25, berat jenis 7.43g.cm-3, dan mempunyai valensi 2, 4, dan 7 (selain 1, 3, 5, dan 6).
Mangan digunakan dalam campuran baja, industri pigmen, las, pupuk, pestisida,
keramik, elektronik, dan alloy (campuran beberapa logam dan bukan logam, terutama
karbon), industri baterai, cat, dan zat tambahan pada makanan. Di alam jarang sekali
berada dalam keadaan unsur. Umumnya berada dalam keadaan senyawa dengan
berbagai macam valensi. Di dalam hubungannya dengan kualitas air yang sering
dijumpai adalah senyawa mangan dengan valensi 2, valensi 4, valensi 6. Di dalam
sistem air alami dan juga di dalam sistem pengolahan air, senyawa mangan dan besi
berubah-ubah tergantung derajat keasaman (pH) air.
Konsentrasi mangan di dalam sistem air alami umumnya kurang dari 0.1 mg/l,
jika konsentrasi melebihi 1 mg/l maka dengan cara pengolahan biasa sangat sulit
untuk menurunkan konsentrasi sampai derajat yang diijinkan sebagai air minum. Oleh
karena itu perlu cara pengolahan yang khusus. Pada tahun 1961 WHO menetapkan
konsentrasi mangan dalam air minum di Eropa maksimum sebesar 0.1 mg/l, tetapi
selanjutnya diperbaharui menjadi 0.05 mg/L. Di Amerika Serikat (U.S. EPA) sejak
awal menetapkan konsentrasi mangan di dalam air minum maksimum 0.05 mg/l.
Jepang menetapkan total konsentrasi besi dan mangan di dalam air minum maksimum
0.3 mg/l. Indonesia berdasarkan Keputusan Menteri Kesehatan No. 907 tahun 2002
menetapkan kadar zat besi di dalam air minum maksimum 0.3 dan Mangan
maksimum sebesar 0.1 mg/l.
2.2 Mangan dalam Air Tanah
Kandungan Mn di bumi sekitar 1060 ppm, di tanah sekitar 61 – 1010 ppm, di
sungai sekitar 7 mg/l, di laut sekitar 10 ppm, di air tanah sekitar <0.1 mg/l. Mangan
terdapat dalam bentuk kompleks dengan bikarbonat, mineral dan organik. Unsur
mangan pada air permukaan berupa ion bervalensi empat dalam bentuk organik
kompleks. Mangan banyak terdapat dalam pyrolusite (MnO2), braunite, (Mn2+Mn3+6)
(SiO12), psilomelane (Ba,H2O)2Mn5O10 dan rhodochrosite (MnCO3).
Air merupakan kebutuhan hidup manusia yang sangat vital. Secara langsung
air diperlukan untuk minum, memasak, mandi, mencuci dan bersuci. Secara tidak
langsung air dibutuhkan sebagai bagian ekosistem yang dengannya kehidupan di
bumi dapat berlangsung. Sering dijumpai bahwa kualitas air tanah ataupun air
permukaan yang digunakan kurang memenuhi persyaratan. Air tanah sering
mengandung Mangan (Mn) yang cukup besar, adanya kandungan Mn dapat
menurunkan kadar kualitas air tanah serta dapat mengganggu kesehatan.
Air tanah adalah air yang bergerak dalam tanah, terdapat diantara butir-butir
tanah atau dalam retakan bebatuan. Air tanah lebih banyak tersedia daripada air
hujan. Ciri-ciri air tanah yaitu memiliki suspended solids rendah dissvolved solids
tinggi. Dengan demikian maka permasalahan pada air tanah yang mungkin timbul
adalah tingginya angka kandungan total dissvolved solids (TDS), besi, mangan,
kesadahan. Air tanah dapat berasal dari mata air di kaki gunung, atau sepanjang
aliran sungai atau berasal dari air tanah dangkal dengan kedalaman antara 15-30
meter, yaitu berupa air sumur gali, sumur pantek, sumur bor tangan, atau bahkan
terkadang mencapai lebih dari 100 meter.
Mangan merupakan salah satu logam yang banyak dijumpai di kulit bumi dan
sering terdapat bersama besi. Mangan terlarut dalam air tanah dan air permukaan
yang miskin oksigen, sehingga kadar mangan dalam air dapat mencapai
miligram/liter. Dalam jumlah tertentu dengan pemajanan oksigen, mangan bisa
membentuk oksida yang tidak larut dan menghasilkan endapan, sehingga
menimbulkan masalah berupa penampilan fisik air yang mengganggu.
Tantangan yang dihadapi dalam pengelolaan air tanah di Indonesia adalah
keterdapatan air tanah yang tidak merata, ketergantungan yang tinggi terhadap air
tanah untuk penyediaan pasokan air baku, dan maraknya pengambilan sumber air
tanah karena tuntutan kebutuhan akan kebutuhan air yang terus meningkat dari tahun
ke tahun.
Keterdapatan air tanah sangat erat hubungannya dengan air permukaan.
Berdasarkan hukum Darcy, jika tinggi muka air tanah mengalami penurunan yang
berkelanjutan, akibat dari eksploitasi air tanah yang berlebihan maka kemungkinkan
terjadinya rembesan air sungai ke akuifer sangat besar. Jika aliran sungai cukup besar
maka rembesan tersebut tidak terlalu berpengaruh terhadap debit sungai. Namun jika
akuifer terbentuk dari formasi batuan yang memiliki permeabilitas tinggi, dan
pencemaran yang terjadi di sungai cukup tinggi, maka akan berpengaruh terhadap
adanya pencemaran air tanah.
Meskipun air tanah dan air permukaan secara alamiah mengandung Mangan
namun tambahan konsentrasi Mangan dapat terjadi akibat adanya leachate (cairan
lindi). Cairan lindi adalah cairan yang mengandung zat terlarut dan tersuspensi yang
sangat halus sebagai hasil penguraian oleh mikroba.
Ada beberapa tanda-tanda untuk mengetahui apabila air tanah tercemar,
yakni:
1. Warna kekuningan akan muncul jika air tercemar chromium dan materi
organik. Jika air berwarna merah kekuningan, itu menandakan adanya
cemaran besi. Sementara pengotor berupa lumpur akan memberi warna merah
kecoklatan.
2. Kekeruhan juga merupakan tanda bahwa air tanah telah tercemar oleh koloid
(bio zat yang lekat seperti getah atau lem). Lumpur, tanah liat dan berbagai
mikroorganisme seperti plankton maupun partikel lainnya bisa menyebabkan
air berubah menjadi keruh.
3. Polutan berupa mineral akan membuat air tanah memiliki rasa tertentu. Jika
terasa pahit, pemicunya bisa berupa besi, alumunium, mangan, sulfat maupun
kapur dalam jumlah besar.
4. Air tanah yang rasanya seperti air sabun menunjukkan adanya cemaran alkali.
Sumbernya bisa berupa natrium bikarbonat, maupun bahan pencuci yang lain
misalnya detergen.
5. Sedangkan rasa payau menunjukkan kandungan garam yang tinggi, sering
terjadi di daerah sekitar muara sungai.
6. Bau yang tercium dalam air tanah juga menunjukkan adanya pencemaran.
Apapun baunya, itu sudah menunjukkan bahwa air tanah tidak layak untuk
dikonsumsi.
Beberapa parameter yang tidak sesuai persyaratan untuk sumber air minum,
karena melebihi ambang batas yang diizinkan, antara lain: kekeruhan melebihi 5
FTU,warna lebih dari 15 PtCo, pH kurang dari 6,5, lebih dari 0,3 mg/l, lebih dari 0,1
mg/l, lebih dari mg/l, lebih dari 250 mg/1, dan lebih dari 50 mg/l, serta mengandung
bakteri coli tinja. Rendahnya kualitas air tanah dangkal di daerah pemukiman dan
industry ini kemungkinan disebabkan oleh litologi akuifer yang merupakan endapan
danau dan pencemaran dari limbah domestik.
Kekeruhan dan warna dapat terjadi karena adanya zat-zat koloid berupa zat-
zat yang terapung serta terurai secara halus sekali, kehadiran zat organik, lumpur,
atau karena tingginya kandungan logam besi dan mangan. Kehadiran ammonia dalam
air bias karena adanya rembesan dari lingkungan yang kotor, dari saluran air
pembuangan domestik. Ammonia terbentuk karena adanya pmbusukan zat organik
secara bacterial atau karena adanya pencemaran pertanian. Kandungan mangannya
tinggi (> 0,1 mg/l untuk mangan) disebabkan bantuan akuifer yang banyak
mengandung mangan. Pada umumnya mangan sangat umum terdapat dalam tanah
dan mudah larut dalam air terutama bila air bersifat asam. Kandungan bakteri coli
tinja hanya berkembang pada sumur gali, sedang pada sumur pantek umumnya tidak
mengandung bakteri coli tinja. Pencemaran coli tinja kemungkinan disebabkan oleh
tangki jamban dibuat terlalu berdekatan dengan sumur atau sumur berdekatan dengan
sungai yang telah tercemar oleh tinja manusia.
Di Jakarta penurunan kualitas air tanah tak-tertekan (kedalaman < 40 m)
ditandai dengan adanya peningkatan nilai DHL air tanah, terjadi di daerah dataran
bagian barat yakni di wilayah Jakarta Utara (1 – 1000 μS/cm), Jakarta barat (15 – 600
μS/cm), dan kota Tangerang (40 – 160 μS/cm). Sedangkan dibagian timur, terjadi
peningkatan air tanah dengan penurunan nilai DHL yang terjadi di wilayah Jakarta
Selatan (3 –251 μS/cm), Jakarta Timur (20 μS/cm), dan kota Bekasi (49 μS/cm). Pada
sistem akuifer tertekan atas (kedalaman 40 – 140 m) di daerah dataran bagin barat
terjadi penurunan kualitas air tanah dengan peningkatan nilai DHL air tanah di
wilayah kota Tangerang (60 - 636 μS/cm), Jakarta Utara (554 – 1900 μS/cm), dan
Jakarta Pusat (14 - 56 μS/cm).
2.3 Efek Mangan pada Kesehatan dan Lingkungan
2.3.1 Efek Mangan Terhadap Kesehatan
Mangan adalah senyawa yang sangat umum yang dapat ditemukan di mana-
mana di bumi. Mangan adalah salah satu dari tiga elemen penting beracun, yang
berarti bahwa tidak hanya perlu bagi manusia untuk bertahan hidup, tetapi juga
beracun ketika terlalu tinggi konsentrasi hadir dalam tubuh manusia. Pengambilan
mangan oleh manusia terutama terjadi melalui makanan, seperti bayam, teh dan
rempah-rempah. Bahan makanan yang mengandung konsentrasi tertinggi adalah
biji-bijian dan beras, kacang kedelai, telur, kacang-kacangan, minyak zaitun,
kacang hijau dan tiram. Setelah penyerapan dalam tubuh manusia mangan akan
diangkut melalui darah ke hati, ginjal, pankreas dan kelenjar endokrin.
Efek mangan terjadi terutama di saluran pernapasan dan di otak. Gejala
keracunan mangan adalah halusinasi, pelupa dan kerusakan saraf. Mangan juga
dapat menyebabkan Parkinson, emboli paru-paru dan bronkitis. Ketika orang-orang
yang terkena mangan untuk jangka waktu lama mereka menjadi impoten. Suatu
sindrom yang disebabkan oleh mangan memiliki gejala seperti skizofrenia,
kebodohan, lemah otot, sakit kepala dan insomnia.
Karena Mangan merupakan elemen penting bagi kesehatan manusia
kekurangan mangan juga dapat menyebabkan efek kesehatan diantaranya
kegemukan, glukosa intoleransi, pembekuan darah, masalah kulit, menurunkan
kadar kolesterol, ganguan Skeleton, kelahiran cacat, perubahan warna rambut,
gejala Neurological.
Mangan termasuk logam esensial yang dibutuhkan oleh tubuh sebagaimana
zat besi. Tubuh manusia mengandung Mn sekitar 10 mg dan banyak ditemukan di
liver, tulang, dan ginjal. Mn dapat membantu kinerja liver dalam memproduksi
urea, superoxide dismutase, karboksilase piruvat, dan enzim glikoneogenesis serta
membantu kinerja otak bersama enzim glutamine sintetase. Kelebihan Mn dapat
menimbulkan racun yang lebih kuat dibanding besi. Toksisitas Mn hampir sama
dengan nikel dan tembaga. Mangan bervalensi 2 terutama dalam bentuk
permanganat merupakan oksidator kuat yang dapat mengganggu membran mucous,
menyebabkan gangguan kerongkongan, timbulnya penyakit “manganism” yaitu
sejenis penyakit parkinson, gangguan tulang, osteoporosis, penyakit Perthe’s,
gangguan kardiovaskuler, hati, reproduksi dan perkembangan mental, hipertensi,
hepatitis, posthepatic cirrhosis, perubahan warna rambut, kegemukan, masalah
kulit, kolesterol, neurological symptoms dan menyebabkan epilepsi.
2.3.2 Dampak Mangan pada Lingkungan
Senyawa mangan secara alami ada dalam lingkungan sebagai padatan di
dalam tanah dan partikel kecil di dalam air. Partikel mangan di udara yang hadir
dalam partikel debu. Biasanya ini menetap ke bumi dalam waktu beberapa hari.
Manusia meningkatkan konsentrasi mangan di udara oleh kegiatan industri dan
melalui pembakaran bahan bakar fosil. Mangan yang berasal dari sumber manusia
juga dapat memasukkan air permukaan, air tanah dan air limbah. Melalui penerapan
pestisida mangan, mangan akan memasuki tanah.
Kelarutan Mn dipengaruhi oleh potensial redoks dan pH tanah. Makin tinggi
pH, maka makin rendah tingkat kelarutannya. Dimulai pada pH 6,5 sampai reaksi
netral dan alkalis dapat terjadi kekahatan Mn dan sebaliknya bila pH tanah rendah
kemungkinan terjadi keracunan Mn.
Pengapuran yang berlebihan menyebabkan berkurangnya ketersediaan Mn.
Pada pH netral sampai alkalis, pengendapan Mn terjadi berupa MnCO3,oksida dan
hidroksida Mn+.
Disamping dua factor di atas,ketersediaan Mn tergantung pada macam bahan
induk, bahan organic tanah, garam, dan kelembapan tanah. Redoks potensial atau
penggenangan berpengaruh terhadap ketersediaan Mn. Dalam suasana tergenang,
Mn3+(mangani) direduksi menjadi Mn++(mangano). Dalam bentuk valensi 2 ini,
ketersediaan Mn meningkat. Pupuk yang mempunyai reaksi fisiologis asam,
misalnya (NH4)2SO4, menyebabkan peningkatan ketersediaan Mn (Cottenie dan
Kiekens, 1974). Khelasi Mn, misalnya Mn-EDTA, mudah diusir dengan Zn dan
Cu, sehingga apabila digunakan pupuk Khelat Mn dapat berakibat Mn dalam
larutan tanah menjadi tinggi dan mudah tercuci.
Para ahli berpendapat bahwa mikrobia mampu melakukan oksidasi terhadap
Mn++,misalnya dari genera Arthtrobacter,Bacillus, Klebsiella, Mettalogenium,
Pedomicrobium, Pseudomonas, dan dari fungi termasuk genera Cladosperium,
Curvularia, Fusarium, dan Chephasporium.
Manganit mempunyai struktur kristal monoklin, dengan kristal umumnya
prismatik. Manganit dikenal berwarna hitam atau abu-abu baja dengan cerat
berwarna coklat tua. Secara _sik, mineral ini mempunyai kekerasan 4 dan berat
jenis 4,3. Mineral ini ditemukan berasosiasi dengan oksida mangan yang lain.
Rodokrosit merupakan mineral kelompok karbonat dan mempunyai struktur
kristal heksagonal. Mineral ini mempunyai karakterisik: warna merah rosa atau
coklat tua; kilap kaca; cerat putih dengan kekerasan 31/2 . 4 dan berat jenis 3,5 . 3,7
Kadar Mn dalam air harus < 0,1 mg/l, karena menyebabkan air berwarna coklat
kehitaman. Kadar Mn yang > 0,5 mg/l air minum berasa logam.
Untuk hewan, mangan adalah komponen lebih penting dari tiga puluh enam
enzim yang digunakan untuk karbohidrat, protein dan metabolisme lemak. Jika
Binatang makan terlalu sedikit mengadung mangan menyebabkan gangguan
pertumbuhan normal, pembentukan tulang dan reproduksi akan terjadi. Untuk
beberapa hewan dosis yang mematikan sangat rendah, yang berarti mereka
memiliki sedikit kesempatan untuk bertahan lebih kecil.
Dosis mangan bila melebihi dosis yang esensial. Zat mangan dapat
menyebabkan paru-paru, hati dan gangguan pembuluh darah, penurunan tekanan
darah, kegagalan dalam perkembangan janin hewan dan kerusakan otak. Ketika
penyerapan mangan terjadi melalui kulit dapat menyebabkan kegagalan tremor dan
koordinasi. Akhirnya, tes laboratorium dengan hewan telah di uji menunjukkan
bahwa keracunan mangan parah harus bahkan dapat menyebabkan perkembangan
tumor dengan binatang.
Pada tumbuhan ion mangan diangkut ke daun setelah pengambilan dari tanah.
Bila terlalu sedikit mangan dapat diserap dari tanah ini menyebabkan gangguan
pada mekanisme tanaman. Misalnya gangguan dari pembagian air untuk hidrogen
dan oksigen, di mana mangan memainkan peranan penting. Mangan dapat
menyebabkan keracunan dan kekurangan baik gejala pada tumbuhan. Bila pH tanah
rendah kekurangan mangan lebih umum.
Konsentrasi mangan sangat beracun dalam tanah dapat menyebabkan
pembengkakan dinding sel, layu dari daun dan bercak-bercak cokelat pada daun.
Kekurangan juga dapat menyebabkan efek tersebut. Antara konsentrasi dan
konsentrasi beracun yang menyebabkan kekurangan area kecil konsentrasi untuk
pertumbuhan tanaman yang optimal dapat dideteksi.
2.4 Metode Penurunan Kadar Mangan pada Air Tanah
Baik maupun mangan, dalam air biasanya terlarut dalam bentuk senyawa atau
garam bikarbonat, garam sulfat, hidroksida dan juga dalam bentuk kolloid atau
dalam keadaan bergabung dengan senyawa organik. Oleh karena itu cara
pengolahannyapun harus disesuaikan dengan bentuk senyawa besi dan mangan
dalam air yang akan diolah. Pada proses penghilangan mangan, prinsipnya adalah
proses oksidasi, yaitu menaikkan tingkat oksidasi oleh suatu oksidator. Endapan
yang terbentuk dihilangkan dengan proses sedimentasi dan filtrasi.
Pada umumnya metode yang digunakan untuk menghilangkan mangan adalah
metode fisika, kimia, biologi maupun kombinasi dari masing – masing metode
tersebut. Metode fisika dapat dilakukan dengan cara filtrasi, aerasi, presipitasi,
elektrolitik, pertukaran ion (ion exchange), adsorpsi dan sebagainya. Metode kimia
dapat dilakukan dengan pembubuhan senyawa khlor, permanganat, kapur – soda,
ozon, polyphosphat, koagulan, flokulan, dan sebagainya. Metode biologi dapat
dilakukan dengan cara menggunakan mikroorganisme autotropis tertentu seperti
bakteri besi yang mampu mengoksidasi senyawa besi dan mangan.
Pemilihan proses tersebut dipilih berdasarkan besarnya konsentrasi mangan
serta kondisi air baku yang digunakan. Untuk menghilangkan zat besi dan mangan
di dalam air yang paling sering digunakan adalah dengan cara proses oksidasi
secara kimiawi kemudian dilanjutkan dengan pemisahan endapan/ suspensi/
dispersi atau (suspended solid) yang terbentuk menggunakan proses sedimentasi
dan atau filtrasi. Untuk meningkatkan efisiensi pemisahan endapan tersebut maka
dapat digunakan proses koagulasi-flokulasi yang dilanjutkan dengan sedimentasi
dan filtrasi.
Pada skala industri, Mn dalam air biasanya diturunkan dengan mengaerasi
air pada pH > 7 sehingga kedua logam ini mengendap sebagai oksidanya. Proses
lain adalah mengikat Fe dan Mn dengan suatu cation exchanger. Kedua cara ini
tidak dapat dilakukan oleh masyarakat umum karena memerlukan sarana, peralatan
dan bahan yang mahal, sedangkan penyaringan konvensional menggunakan pasir
dan ijuk hanya dapat memperbaiki kualitas fisik air seperti kekeruhan. Namun,
sesungguhnya di Indonesia tersedia penukar ion alami yang murah dan mudah
didapat. Zeolit adalah salah satu penukar ion alami yang banyak tersedia.
Kemampuan zeolit sebagai ion exchanger telah lama diketahui dan
digunakan sebagai penghilang polutan kimia. Dalam air zeolit juga ternyata mampu
mengikat bakteri E. coli. Kemampuan ini bergantung pada laju penyaringan dan
perbandingan volume air dengan massa zeolit. Tetapi, untuk logam variabel-
variabel yang mempengaruhi efektivitas penukaran kation belum diketahui. Guna
mendapatkan cara dan alat yang mudah, murah dan handal untuk mengolah air
tanah yang mengandung Mn berkadar tinggi menjadi layak sebagai air baku air
minum, telah dibuat sistem penyaringan sederhana dengan zeolit alami sebagai
cation exchanger-nya.
Secara umum kualitas air sumur atau air tanah mempunyai karakteristik
tertentu yang berbeda dengan kualitas air permukaan/sungai. Air tanah pada
umumnya jernih,namun sering mengandung mineral-mineral atau garam-garam
yang cukup tinggi, sebagai akibat dari pengaruh batuan dibawah tanah yang dilalui
oleh air tanah. Pada air tanah dangkal, kualitas dan kuantitasnya dipengaruhi oleh
kondisi lingkungan di permukaanya, dalam hal kuantitas sangat dipengaruhi oleh
curah hujan setempat, sementara kualitasnya dipengaruhi oleh kondisi sanitasi
disekitarnya.
Untuk mengolah air sumur menjadi air yang siap minum, proses
pengolahannya ditunjukkan pada gambar dibawah ini.
Air dari sumur dipompa dengan menggunakan pompa jet, sambil diinjeksi
dengan larutan klorine atau kaporit dialirkan ke tangki reaktor. Dari tangki reaktor air
dialirkan ke saringan pasir cepat untuk menyaring oksida besi atau oksida mangan
yang terbentuk di dalam tangki reaktor. Setelah disaring dengan saringan pasir, air
dialirkan ke filter mangan zeolit. Filter mangan zeolit berfungsi untuk menghilangkan
mangan yang belum sempat teroksidasi oleh khlorine atau kaporit.
Dari filter mangan zeolit air selanjutnya dialirkan ke filter karbon aktif untuk
menghilangkan polutan mikro misalnya zat organik, deterjen, bau, senyawa phenol,
logam berat dan lain-lain. Setelah melalui filter karbon aktif air dialirkan ke filter
cartrige ukuran 0,5 mikron untuk menghilangkan sisa partikel padatan yang ada di
dalam air, sehingga air menjadi benar-benar jernih.
Selanjutnya air dialirkan ke sterilisator ultra violet agar seluruh bakteri atau
mikroorganisme yang ada di dalam air dapat dibunuh secara sempurna. Air yang
kelura dari sterilsator ultra violet merupakan air hasil olahan yang dapat langsung
diminum.
Ada beberapa cara yang umum dilakukan untuk menurunnkan kadar Mangan
pada air tanah, yakni :
1. Pembubuhan Kaporit
Fungsi pembubuhan kaporit adalah untuk mengoksidasi mangan yang ada
di dalam air, serta untuk membunuh kuman atau bakteri coli. Reaksi oksidasi
mangan oleh khlorine atau kaporit adalah sebagai berikut :
Mn2+ + Cl2 + 2 H2O ==> MnO2 + 2 Cl- + 4 H+
Khlorine, Cl2 dan ion hipokhlorit, (OCl)- adalah merupakan bahan
oksidator yang kuat sehingga meskipun pada kondisi Ph rendah dan oksigen
terlarut sedikit, dapat mengoksidasi dengan cepat. Berdasarkan reaksi
tersebut di atas, maka untuk mengoksidasi setiap 1 mg/l mangan dibutuhkan
1,29 mg/l khlorine. Tetapi pada prakteknya, pemakaian khlorine ini lebih
besar dari kebutuhan teoritis karena adanya reaksi-reaksi samping yang
mengikutinya.
2. Saringan Pasir dan Saringan Mangan Zeolit
Dari tangki reaktor air dialirkan ke saringan pasir cepat untuk menyaring
oksida mangan yang terbentuk di dalam tangki reaktor. Setelah disaring
dengan saringan pasir, air dialirkan ke filter mangan zeolit. Filter mangan
zeolit berfungsi untuk menghilangkan mangan yang belum sempat
teroksidasi oleh khlorine atau kaporit. Mangan Zeolit berfungsi sebagai
katalis dan pada waktu yang bersamaan mangan yang ada dalam air
teroksidasi menjadi bentuk ferri-oksida dan mangandioksida yang tak larut
dalam air. Reaksinya adalah sebagai berikut :
K2Z.MnO.Mn2O7 + 2 Mn(HCO3)2 ==> K2Z + 5 MnO2 + 4 CO2 + 2 H2O
Reaksi penghilangan besi dan mangan dengan mangan zeoite tidak sama
dengan proses pertukaran ion, tetapi merupakan reaksi dari Mn2+ dengan
oksida mangan tinggi (higher mangan oxide). Filtrat yang terjadi
mengandung ferri-oksida dan mangan-dioksida yang tak larut dalam air dan
dapat dipisahkan dengan pengendapan dan penyaringan. Selama proses
berlangsung kemampunan reaksinya makin lama makin berkurang dan
akhirnya menjadi jenuh. Untuk regenerasinya dapat dilakukan dengan
menambahkan larutan Kaliumpermanganat ke dalam mangan zeolite yang
telah jenuh tersebut sehingga akan terbentuk lagi mangan zeolite
(K2Z.MnO.Mn2O7).
3. Saringan Karbon Aktif
Dari filter mangan zeolit air selanjutnya dialirkan ke filter karbon aktif.
Filter karbon aktif ini berfungsi untuk menghilangkan polutan mikro
misalnya zat organik, deterjen, bau, senyawa phenol serta untuk menyerap
logam berat dan lain-lain. Pada saringan arang aktif ini terjadi proses
adsorpsi, yaitu proses penyerapan zat-zat yang akan dihilangkan oleh
permukaan arang aktif. Apabila seluruh permukaan arang aktif sudah jenuh,
atau sudah tidak mampu lagi menyerap maka proses penyerapan akan
berhenti, dan pada saat ini arang aktif harus diganti dengan arang aktif yang
baru.
4. Sterilisator Ultraviolet
Selanjutnya air dialirkan ke sterilisator ultra violet agar seluruh bakteri
atau mikroorganisme yang ada di dalam air dapat dibunuh secara sempurna.
Air yang keluar dari sterilsator ultra violet merupakan air hasil olahan yang
dapat langsung diminum.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Dari penjelasan diatas, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1. Mangan merupakan salah satu logam esensial yang diperlukan oleh tubuh.
Namun apabila kadarnya melebihi ambang batas, bisa sangat berbahaya.
2. Kadar Mangan yang berlebihan pada tubuh dapat mengganggu membran
mucous, menyebabkan gangguan kerongkongan, timbulnya penyakit
“manganism” yaitu sejenis penyakit parkinson, gangguan tulang,
osteoporosis, dsb.
3. Kandungan Mangan dalam ait tanah tidak boleh dari 0,1 mg/l.
4. Adanya kandungan Mangan dalam air tanah akan membuat air tanah
memiliki rasa tertentu.
5. Cara yang dapat dilakukakan untuk menurunkan kadar Mangan dalam air
tanah adalah dengan pembubuhan kaporit, saringan pasir dan saringan
Mangan Zeolit, saringan karbon aktif dan sterilisator ultraviolet.
3.2 Saran
Dalam penhggunaan air tanah, sebaiknya memperhatikan ketersediaan air
tanah dan kemampuan air tanah tersebut sehingga tidak terjadi adanya pendengkalan
air tanah yang nantinya akan berakibat pada pencemaran airtanah.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim1. 2008. Besi (Fe) dan Mangan (Mn) dalam Eustaria.
http://smk3ae.wordpress.com/2008/07/20/besi-fe-dan-mangan-mn-dalam-
eustaria/
Diakses tanggal : 2 November 2010.
Anonim2. 2009. Pembuatan Filter Untuk Menghilangkan Zat Besi dan Mangan Di
Dalam Air.
http://www.kelair.bppt.go.id/Sitpa/Artikel/Filter/filter.html
Diakses tanggal : 5 November 2010.
Anonim3. 2010. Mangan.
http://lovekimiabanget.blogspot.com/2010/04/mangan-mn.html
Diakses tanggal : 2 November 2010
Anonim4. 2008. Penghilangan Besi (Fe) Dan Mangan (Mn) Dalam Air.
http://smk3ae.wordpress.com/2010/08/28/penghilangan-besi-fe-dan-
mangan-mn-dalam-air-2/
Diakses tanggal : 2 November 2010
Anonim5. 2009. Cara Pengolahan Air Sumur Untuk Kebutuhan Air Minum.
http://www.kelair.bppt.go.id/Sitpa/Artikel/Filter/filter.html
Diakses Tanggal : 15 Novenber 2010
Pramudiarja, Uyung. 2010. tanda-Tanda Air Tanah Yang Tercemar.
http://www.detikhealth.com/read/2010/05/25/140049/1363735/766/tanda-
tanda-air-tanah-yang-tercemar
Diakses tanggal : 2 November 2010
Top Related