Efektifitas Jerami Dalam Menyerap Kandungan Logam Berat Kadmium (Cd) Pada Air Di Embung Piloliyanga Feni Rahman, Dian Saraswati, Ekawaty Prasetya1 Feni Rahman. 811410051. Efektifitas Jerami dalam Menyerap Kandungan Logam Berat Kadmium (Cd) Pada Air Di Embung Piloliyanga. Jurusan Kesehatan Masyarakat, Fakultas Ilmu-Ilmu Kesehatan dan Keolahragaan, Universitas Negeri Gorontalo. Pembimbing I Dian Saraswati S.Pd, M.Kes dan pembimbing II Ekawaty Prasetya, S.Si. M.Kes. ABSTRAK Kadmium (Cd) merupakan salah satu jenis logam berat yang memiliki tingkat toksisitas tinggi. Konsentrasi cadmium yang melebihi ambang batas dapat mencemari lingkungan. Salah satu cara untuk mengurangi kadar cadmium (Cd) yaitu dengan adsorpsi menggunakan limbah jerami padi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui adanya perbedaan nilai parameter Cd berdasarkan variasi berat jerami dan variasi waktu perendaman. Variasi berat jerami yang digunakan adalah 2 gr/100 mL, 3 gr/100 mL dan 4 gr/100 mL, sedangkan variasi waktu perendaman yang digunakan adalah 2 jam, 4 jam, dan 6 jam. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan desain pra eksperimen. Populasi adalah air yang ada di Embung Piloliyanga, sedangkan sampelnya yaitu sebanyak 3 L air yang di ambil dari Embung Piloliyanga. Teknik analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah uji Two Way Anova dan uji least Significant Difference (LSD). Berdasarkan Hasil analisis data diperoleh nilai untuk variasi berat jerami yaitu p < 0,05 sehingga dapat disimpulkan bahwa ada perbedaan nilai parameter Cd berdasarkan variasi berat jerami. Sedangkan untuk variasi waktu perendaman, diperleh nilai p > 0,05 sehingga dapat disimpulkan tidak ada perbedaan yang signifikan terhadap nilai parameter Cd berdasarkan variasi waktu perendaman. Penurunan nilai optimum nilai parameter Cd pada air di embung Piloliyanga diperoleh pada berat jerami 4 gr/100 mL dan waktu perendaman 2 jam. Kata Kunci : Kadmium, Adsorpsi, Jerami Padi
1
Feni Rahman Mahasiswa di Jurusan Kesehatan Masyarakat Universitas Negeri Gorontalo : Dian Saraswati S.Pd, M.Kes dan Ekawaty Prasetya, S.Si. M.Kes Dosen Pembimbing di Jurusan Kesehatan Masyarakat Univrsitas Negeri Gorontalo
Pencemaran logam berat terhadap lingkungan merupakan suatu proses yang erat hubungannya dengan penggunaan logam tersebut dalam kegiatan manusia, dan secara sengaja maupun tidak sengaja membuang berbagai limbah yang mengandung logam berat ke lingkungan. Logam-logam tertentu dalam konsentrasi tinggi akan sangat berbahaya bila ditemukan di dalam lingkungan (air, tanah, dan udara). Salah satu contoh logam berat yang sangat berbahaya adalah logam Kadmium (Cd) (Palar dalam Suhud dkk, 2012: 153). Limbah Kadmium ini akan menyebabkan pencemaran serius terhadap lingkungan jika kandungan logam berat yang terdapat di dalamnya melebihi ambang batas serta mempunyai sifat racun yang sangat berbahaya dan akan menyebabkan penyakit serius bagi manusia apabila terakumulasi di dalam tubuh (Danarto dalam Nurhasni dkk, 2011: 1). Berdasarkan hasil penelitian Rauf dkk (2008) kandungan kadmium di air Sungai Polohungo Desa Pilolianga Kabupaten Boalemo, sudah melebihi nilai ambang batas yaitu sebesar 0,0172 mg/L. Menurut Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air Dan Pengendalian Pencemaran Air, nilai ambang batas untuk parameter kadmium yang diperbolehkan yaitu 0,01 mg/L. Proses penghilangan logam berat seringkali menggunakan metode adsorpsi. Metode ini efektif menghilangkan logam berat walau hanya dilakukan dengan proses adsorpsi yang relatif sederhana (Filho dalam Fatoni dkk, 2010: 59). Adsorpsi merupakan suatu proses penyerapan oleh padatan tertentu terhadap zat tertentu yang terjadi pada permukaan zat padat karena adanya gaya tarik atom atau molekul pada permukaan zat padat tanpa meresap ke dalam (Arkins dalam Apriliani 2010: 6). Penelitian – penelitian tentang studi adsorpsi logam dengan menggunakan adsorben telah banyak dilakukan. Memanfaatkan hasil pertanian atau perkebunan sebagai adsorben yang mengandung selulosa untuk studi adsorpsi logam juga telah banyak dilakukan akhir-akhir ini. Pada penelitian ini akan dipilih limbah hasil pertanian yaitu jerami (Fatoni dkk, 2010: 60). Jerami padi mengandung senyawa-senyawa selulosa, lignin, lemak dan protein, dengan komponen utamanya adalah selulosa. Selulosa merupakan polisakarida dengan rumus molekul (C6H10O5)n dan merupakan jaringan berserat dalam tumbuhan. Selulosa tersusun atas rantai - rantai panjang sejajar yang terikat satu sama lain oleh ikatan hidrogen sehingga membentuk struktur seperti anyaman yang disebut fibril. Dengan struktur seperti ini yang menyebabkan selulosa mampu menjerap ion logam secara fisika (Dewi, 2011 : 4). Dari uraian permasalahan di atas, maka peneliti terdorong untuk melakukan penelitian tentang “Efektivitas Jerami Dalam Menyerap Kandungan Logam Berat Kadmium (Cd) Pada Air Di Embung Pilolianga” penelitian ini diarahkan pada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi keberhasilan suatu proses adsorpsi yaitu meliputi berat jerami dan waktu perendaman. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilaksanakan pada beberapa lokasi yakni lokasi pengambilan sampel dan lokasi pengujian sampel. Lokasi pengambilan sampel dilaksanakan di
Embung Pilolianga yang berada di Desa Pilolianga Kecamatan Tilamuta Kabupaten Boalemo dan lokasi pengujian sampel dilaksanakan di Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit Menular (BTKL-PPM) Kelas 1 Manado. Waktu penelitian dilakukan dari bulan Maret-April 2014. Penelitian ini menggunakan metode eksperimental dengan Desain praeksperimen dan menggunakan pendekatan one group pretest posttest. Variabel dependen dalam penelitian ini adalah kadar Cd, sedangkan variabel independen dalam penelitian ini adalah variasi berat jerami yaitu 2 gr/100 ml, 3 gr/100 ml dan 4 gr/100 ml, serta variasi waktu perendaman yaitu 2 jam, 4 Jam dan 6 jam. Populasi dalam penelitian ini adalah air yang ada di Embung Pilolianga. Dalam penelitian ini jumlah sampelnya merupakan bagian dari populasi. Sampel dalam penelitian ini sebanyak 3 L air yang di ambil dari Embung Pilolianga. HASIL PENELITIAN dan PEMBAHASAN Hasil Penelitian Nilai parameter kadmium (Cd) pada air di embung piloliyangan berdasarkan variasi berat jerami dan variasi waktu perendaman dapat dilihat sebagai berikut. Tabel 1. Nilai Parameter Kadmium (Cd) Pada Air Di Embung Piloliyanga Berdasarkan Variasi Berat Jerami dan Variasi Waktu Perendaman Air Air Sebelum Sesudah Di Injeksi Di Injeksi
Nilai Parameter Kadmium Variasi Variasi (Cd) Berat Waktu Jerami Perendaman Pengulangan (gr/100mL) (Jam) I II III 2 gr
0,0182
5,0381
3 gr
4 gr
Rata Rata
Persentase Penurunan (%)
2 jam
4,9143
4,9281
4,9236
4,9220
11,61
4 jam
4,9111
4,9173
4,9031
4,9105
12,76
6 jam
4,9003
4,8991
4,8977
4,8990
13,81
2 jam
4,9041
4,9077
4,8904
4,9007
13,74
4 jam
4,8915
4,8983
4,8966
4,8955
14,26
6 jam
4,8901
4,8899
4,888
4,8893
14,88
2 jam
4,8063
4,8804
4,8816
4,8561
18,2
4 jam
4,8794
4,8781
4,8794
4,8790
15,91
6 jam
4,8783
4,8701
4,8703
4,8729
16,52
Sumber: Data Primer, 2014 Dari tabel 1 dapat diketahui bahwa rata-rata nilai parameter Cd pada air di Embung Piloliyanga tertinggi terdapat pada berat jerami 2 gr/100 mL dan waktu perendaman 2 jam yaitu sebanyak 4,9220 mg/L sedangkan yang terendah terdapat pada berat jerami 4 gr/100 mL dan waktu perendaman 2 jam yaitu sebanyak 4,8561 mg/L.
Sumber: Data Primer, 2014 Gambar 1.
Nilai Parameter Cd Pada Air Di Embung Piloliyanga Berdasarkan Variasi Berat jerami dan Variasi Waktu Perendaman Dari gambar 1 terlihat adanya penurunan nilai parameter Cd pada air di Embung Piloliyanga seiring dengan penambahan berat jerami dan waktu perendaman. Pembahasan 1. Nilai Parameter Cd Pada Air Di Embung Piloliyanga Berdasarkan Variasi Berat Jerami Variasi berat jerami adalah berbagai macam berat jerami yang digunakan dalam perlakuan dengan satuan gr/100 mL yang berarti sebanyak gram berat jerami dimasukkan ke dalam 100 mililiter air yang di ambil dari Embung Piloliyanga. Variasi berat jerami yang digunakan dalam penelitian ini yaitu 2 gr/100 mL, 3 gr/100 mL dan 4 gr/100 mL. Dari hasil uji Two Way Anova pada perbedaan nilai parameter Cd pada air sungai di Embung Piloliyanga diperoleh nilai p < 0,05, sehingga dapat ditarik kesimpulan bahwa terdapat perbedaan nilai parameter Cd pada air sungai di Embung Piloliyanga berdasarkan variasi berat jerami. Penurunan optimum nilai parameter Cd pada air di Embung Piloliyanga diperoleh pada berat jerami 4 gr/100 mL. Dalam penelitian ini, terjadinya penurunan nilai parameter Cd pada air di Embung Piloliyanga disebabkan oleh adanya proses adsorpsi antara jerami padi dengan partikel-partikel logam berat kadmium. Jerami padi mengandung senyawa-senyawa selulosa, lignin, lemak dan protein, dengan komnponen utamanya adalah selulosa. Selulosa merupakan polisakarida dengan rumus molekul (C6H10O5)n dan merupakan jaringan berserat dalam tumbuhan. Selulosa tersusun atas rantai-rantai panjang sejajar yang terikat satu sama lain oleh ikatan hidrogen sehingga membentuk struktur seperti anyaman yang disebut fibril.
Dengan struktur seperti ini yang menyebabkan selulosa mampu menyerap logam berat. Penurunan optimum nilai parameter Cd pada air di Embung Piloliyanga diperoleh pada berat jerami 4 gr/100 mL dengan presentase penurunan sebesar 18,2 %. Hal ini dikarenakan semakin banyak berat jerami yang dicampurkan dalam air yang mengandung logam berat kadmium, maka semakin banyak penyerapan logam berat cadmium yang teradsorpsi. 2. Nilai Parameter Cd Pada Air Di Embung Piloliyanga Berdasarkan Variasi Waktu Perendaman Variasi waktu perendaman adalah berbagai macam waktu yang digunakan untuk merendam campuran. Variasi waktu perendaman yang digunakan dalam penelitian ini yaitu 2 jam, 4 jam dan 6 jam. Dari hasil uji Two Way Anova pada perbedaan nilai parameter Cd pada air di embung Piloliyanga berdasarkan variasi waktu perendaman diperoleh nilai p > 0,05, sehingga dapat ditarik kesimpulan bahwa tidak ada perbedaan bermakna nilai parameter Cd pada air di Embung Piloliyanga berdasarkan variasi waktu perendaman. Waktu perendaman merupakan salah satu factor yang dapat mempengaruhi nilai kapasitas adsorpsi. Kecepatan adsorpsi merupakan hal yang terpenting dalam penentuan kapasitas adsorpsi suatu senyawa. Kecepatan untuk mencapai titik keseimbangan (equilibrium) tergantung pada beberapa faktor yaitu konsentrasi, berat molekul, temperatur, pH, akan tetapi faktor yang paling berpengaruh dalam penentuan kecepatan adsorpsi adalah lamanya waktu kontak antara adsorben dengan sorbatnya. Waktu perendaman jerami berfungsi untuk menyerap logam berat Cd pada air. Dilihat dari gambar 1 terlihat adanya penurunan nilai parameter Cd pada air di Embung Piloliyanga seiring dengan penambahan berat jerami dan waktu perendaman. Dari Gambar tersebut terlihat bahwa pada berat jerami 2 gr/100 mL dan 3 gr/100 mL penurunan optimum nilai parameter Cd terjadi pada variasi waktu perendaman 6 jam dengan persentase penurunan masing-masing yaitu sebesar 13,81% untuk 2 gr/100 mL dan 14,88% untuk 3 gr/100 mL. Sedangkan pada berat jerami 4 gr/100 mL penurunan optimum nilai parameter Cd terjadi pada variasi waktu perendaman 2 jam yaitu sebesar 18,2%. Dalam penelitian ini, penurunan nilai parameter kadmium berdasarkan variasi waktu perendaman tidak begitu besar. Hal ini diakibatkan oleh kondisi jerami yang mulai jenuh. SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa ada perbedaan nilai parameter Cd pada air di Embung Piloliyanga berdasarakan variasi berat jerami. Penurunan optimum nilai parameter Cd pada air di Embung Piloliyanga berdasarkan variasi berat jerami diperoleh pada berat jerami 4 gr/100 mL. Tidak ada perbedaan bermakna nilai parameter Cd pada air di Embung Piloliyanga berdasarkan variasi waktu perendaman. Penurunan optimum nilai parameter Cd pada air di Embung Piloliyanga berdasarkan variasi waktu perendaman diperoleh pada waktu 2 jam.
Saran Adapun yang menjadi saran dari peneliti yaitu kepada instansi terkait agar dapat melaksanakan pemantauan dan pengawasan terhadap kualitas air sungai khususnya air yang ada di Embung piloliyanga, kepada pemerintah agar dapat mengambil kebijakan untuk peningkatan kualitas lingkungan hidup dan kepada peneliti lain untuk dapat melakukan penelitian lebih lanjut tentang potensi dari jerami padi dalam menurunkan kadar logam berat dilihat dari beberapa variabel lain seperti variasi ukuran adsorben dan pengaruh pH. DAFTAR PUSTAKA Apriliani, A. 2010. Pemanfaatan Arang Ampas Tebu Sebagai Adsorbsen Ion Logam Berat Cd, Cr, Cu dan Pb Dalam Air Limbah. Skripsi : Program Studi Kimia Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. Dewi, R. 2011. Penyisihan Kadmium Dalam Air Dengan Menggunakan Adsorben Batang Jerami. Jurnal : Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Lhokseumawe. Fatoni A, Hindrawati N dan Sari N. 2010. Pengaruh pH terhadap Absorpsi Ion Logam Kadmium(II) Oleh Adsorsen Jerami Padi. Jurnal : Fakultas MIPA Universitas Mulawarman, Volume 7 No. 5 : 59-60
Nurhasni, Hendrawati dan Saniyyah N. 2011. Penyerapan Ion Logam Cd Dan Cr Dalam Air Limbah Menggunakan Sekam Padi. Jurnal : Program Studi Kimia Fst Uin Syarif Hidayatullah Jakarta Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air Dan Pengendalian Pencemaran Air. Rauf A, Dkk. 2008. Laporan Upaya Pengelolaan Lingkungan dan Upaya Pemantauan Lingkungan (UKL-UPL) Pembangunan Embung Pilolianga Kabupaten Boalemo. Balai Sungai Wilayah IV Provinsi Gorontalo Suhud I, Tiwow V.M.A dan Hamzah B. 2012. Adsorpsi Ion Kadmium(II) Dari Larutannya Menggunakan Biomassa Akar dan Batang Kangkung Air (Ipomoea aquatica Forks). Jurnal : Pendidikan Kimia Universitas Tadulako Palu, Volume 4 : 153-158.
