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