PENGARUH KOMBINASI BIOFILTER Gracilaria sp, ZEOLIT DAN ARANG AKTIF TERHADAP LOGAM BERAT TIMBAL (Pb)

ADLN-PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

SKRIPSI

PENGARUH KOMBINASI BIOFILTER Gracilaria sp, ZEOLIT DAN ARANG AKTIF TERHADAP LOGAM BERAT TIMBAL (Pb)

Oleh : M RAMADHAN ASHARI SURABAYA – JAWA TIMUR

FAKULTAS PERIKANAN DAN KELAUTAN UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA 2016

SKRIPSI

PENGARUH KOMBINASI BIOFILTER…

M. RAMADHAN


Yang bertanda tangan di bawah ini : N a m a : M. Ramadhan Ashari N I M : 140911127 Tempat, tanggal lahir : Surabaya, 10 April 1991 Alamat : Jln. Simo Gunung Kramat Barat IIa No 28 Surabaya Telp./HP : 08155006230 Judul Skripsi : PENGARUH KOMBINASI BIOFILTER Gracilaria sp, ZEOLIT DAN ARANG AKTIF TERHADAP LOGAM BERAT TIMBAL (Pb) Pembimbing : 1. Prof. Dr. Hari Suprapto, Ir., M.Agr. 2. Agustono, Ir., M.Kes Menyatakan dengan sebenarnya bahwa hasil tulisan laporan Skripsi yang saya buat adalah murni hasil karya saya sendiri (bukan plagiat) yang berasal dari Dana Penelitian : Pribadi. Di dalam skripsi / karya tulis ini tidak terdapat keseluruhan atau sebagian tulisan atau gagasan orang lain yang saya ambil dengan cara menyalin atau meniru dalam bentuk rangkaian kalimat atau simbol yang saya akui seolah-olah sebagai tulisan saya sendiri tanpa memberikan pengakuan pada penulis aslinya, serta saya bersedia : 1. Dipublikasikan dalam Jurnal Ilmiah Perikanan dan Kelautan Fakultas Perikanan dan Kelautan Universitas Airlangga; 2. Memberikan ijin untuk mengganti susunan penulis pada hasil tulisan skripsi / karya tulis saya ini sesuai dengan peranan pembimbing skripsi; 3. Diberikan sanksi akademik yang berlaku di Universitas Airlangga, termasuk pencabutan gelar kesarjanaan yang telah saya peroleh (sebagaimana diatur di dalam Pedoman Pendidikan Unair 2010/2011 Bab. XI pasal 38 – 42), apabila dikemudian hari terbukti bahwa saya ternyata melakukan tindakan menyalin atau meniru tulisan orang lain yang seolaholah hasil pemikiran saya sendiri Demikian surat pernyataan yang saya buat ini tanpa ada unsur paksaan dari siapapun dan dipergunakan sebagaimana mestinya. Surabaya, 14 Juni 2016 Yang membuat pernyataa

M. Ramadhan Ashari NIM. 140911127

SKRIPSI


M. RAMADHAN


SKRIPSI

PENGARUH KOMBINASI BIOFILTER Gracilaria sp, ZEOLIT DAN ARANG AKTIF TERHADAP LOGAM BERAT TIMBAL (Pb) Skripsi sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Perikanan pada Progam Studi Budidaya Perairan Fakultas Perikanan dan Kelautan Universitas Airlangga

Oleh : M.RAMADHAN ASHARI NIM. 140911127

Menyetujui,

SKRIPSI


M. RAMADHAN


SKRIPSI

PENGARUH KOMBINASI BIOFILTER Gracilaria sp, ZEOLIT DAN ARANG AKTIF TERHADAP LOGAM BERAT TIMBAL (Pb)

Oleh : M.RAMADHAN ASHARI

Telah diujikan pada Tanggal : 09 Juni 2016 KOMISI PENGUJI SKRIPSI Ketua : Dr. Woro Hastuti Satyantini, Ir., M.Si Anggota

: Muhamad Arief Ir., M.Kes Abdul Manan, S.Pi., M.Si. Prof. Dr. Hari Suprapto, Ir., M.Agr. Ir. Boedi Setya Rahardja, M.P.

SKRIPSI


M. RAMADHAN


DAFTAR ISI PENDAHULUAN Halaman 1.1 Latar Belakang …………………………………………………………1 1.2 Rumusan Masalah …………………………………………………………3 1.3 Tujuan ……………………………………………………………………..3 1.4 Manfaat ……………………………………………………………………3 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Timbal …………………………………………………………………….4 2.1.1 Sumber Timbal ………………………………………………………4 2.1.2 Sifat Logam Timbal ………………………………………………….5 2.1.3 Kegunaan Logam Timbal ……………………………………………6 2.1.4 Toksisitas Timbal …………………………………………………….6 2.2 Gracilaria sp ………………………………………………………………7 2.3 Kemampuan Gracilaria sp sebagai Biofilter Logam Berat ………………..9 2.4 Zeolit ……………………………………………………………………….10 2.5 Zeolit sebagai Absorben Timbal ……………………………………………11 2.6 Arang AKtif sebagai Sumber Karbon ………………………………………12 KONSEPTUAL PENELITIAN DAN HIPOTESIS 3.1 Kerangka Konseptual ………………………………………………………15 3.2 Hipotesis ……………………………………………………………………17 METODOLOGI 4.1 Tempat dan Waktu ………………………………………………………….18 4.2 Materi Penelitian …………………………………………………………….18

SKRIPSI


M. RAMADHAN


4.2.1 Peralatan Penelitian …………………………………………………….18 4.2.2 Bahan Penelitian ………………………………………………………18 4.3 Metode Penelitian …………………………………………………………..18 4.3.1 Rancangan Penelitian …………………………………………………18 4.3.2 Penelitian Pendahuluan ……………………………………………….19 4.3.3 Prosedur Kerja …………………………………………………………19 4.4 Parameter ……………………………………………………………………22 4.5 Analisis Data ………………………………………………………………..22 HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 Hasil ………………………………………………………………………..23 5.1.1 Konsentrasi Logam Berat Timbal ………………………………….. 23 5.1.2 Konsentrasi Timbal pada Gracilaria sp ………………………………23 5.1.3 Pengukuran pH, Suhu, dan Salinitas ………………………………….24 5.2 Pembahasan ………………………………………………………………….24 5.2.1 Konsentrasi Logam Berat Timbal (Pb) ……………………………….24 5.2.2 Konsentrasi Timbal pada Gracilaria sp ……………………………….26 5.2.3 Pengukuran pH, Suhu, dan Salinitas ………………………………….26 KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan…………………………………………………………………..28 6.2 Saran………………………………………………………………………….28 DAFTARPUSTAKA……………………………………………………………29 LAMPIRAN ……………………………………………………………………34

SKRIPSI


M. RAMADHAN


DAFTAR TABEL TABEL

Halaman

1. Tabel Unit Percobaan Perlakuan…………………………………………17 2. Konsentrasi Logam Berat Di akhir Penelitian …………………………..22 3. Rata-rata Pengukuran pH dan Suhu Selama Penelitian …………………23

SKRIPSI


M. RAMADHAN


DAFTAR GAMBAR GAMBAR 1. 2. 3. 4.

Halaman

Gracilaria sp ……………………………………………………………...8 KerangkaKonsepPenelitian………………………………………………15 Diagram AlirPenelitian…………………………………………………..19 GrafikPenurunanPb………………………………………………………23

SKRIPSI


M. RAMADHAN


DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Halaman 1. Penurunan Konsentrasi Logam Berat …………………………..33 2. Rata-rata nilai pH dan Suhu …………...………………………. 34 3. Perhitungan Rancangan Percobaan …………………………… 35 4. Gambar Pengamatan Penelitian …………………………. 38

SKRIPSI


M. RAMADHAN


KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat dan hidayahnya, sehingga skripsi tentang PENGARUH KOMBINASI BIOFILTER Gracilaria sp, ZEOLIT DAN ARANG AKTIF TERHADAP LOGAM BERAT TIMBAL (Pb). Penelitian ini dilaksanakan pada tanggal Januari sampai Februari 2016, di sebelah ruang wifi Fakultas Perikanan dan Kelautan Universitas Airlangga. Pada kesempatan ini, tidak lupa pula penulis haturkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Hari Suprapto, Ir., M.Agr selaku Pembimbing I dan Bapak Agustono, Ir., M.Si selaku Pembimbing II atas bimbingan sejak penyusunan proposal hingga terselesaikannya laporan Skripsi ini. 2. Bapak Boedi Setya Rahardja, Ir., M.P , Bapak Muhamad Arief, Ir., M.Kes, Bapak Abdul Manan, S.Pi., M.Si selaku Penguji yang telah bersedia meluangkan waktu untuk menguji serta memberikan kritik dan sarannya. 3. Ibu Dr. Nuniek Herdyastuti, M.Si selaku Kepala Laboratorium Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Negeri Surabaya beserta staf yang telah mengijinkan penulis melakukan penelitian untuk menyelesaikan Skripsi ini. 4. Kedua orang tua (Bambang Suprayogi dan Yulia Krisnawati) atas doa dan motivasinya yang tiada henti untuk segera menyelesaikan kuliah. 5. Sahabat-sahabat angkatan 2009 yang selalu memberi semangat dan membantu penulis dalam pelaksanaan maupun penyelesaian skripsi ini.

SKRIPSI


M. RAMADHAN


6. Semua pihak yang telah membantu dalam pelaksanaan penelitian sampai penyelesaian Skripsi ini yang tidak dapat disebut satu persatu.

Surabaya, Juni 2016

SKRIPSI


M. RAMADHAN


RINGKASAN M.RAMADHAN ASHARI.PENGARUH KOMBINASI BIOFILTER Gracilaria sp, ZEOLIT dan ARANG AKTIF TERHADAP LOGAM BERAT TIMBAL (Pb). Dosen Pembimbing Prof. Dr. Hari Suprapto, Ir., M.Agr dan Agustono, Ir., M.Kes. Pencemaran lingkungan selalu menjadi masalah yang sangat besar bagi masyarakat karena menimbulkan dampak negatif bagi kehidupan makhluk hidup di dalam ekosistem. Pencemaran perairan berhubungan dengan limbah industri, hal tersebut berdampak pada kualitas dan kuantitas perairan. Salah satu hal yang perlu dilakukan dalam pengendalian dan pemantauan dampak lingkungan terutama pencemaran logam berat Timbal (Pb) (Arisandy, 2012). Timbal (Pb) termasuk logam berat “trace metals” karena mempunyai berat jenis lebih dari lima kali berat jenis air, sehingga bisa dikatakan daya larutnya bersifat pasif (Kusnoputranto, 1996), mempunyai daya translokasi yang rendah mulai dari akar sampai organ tumbuhan lainnya (Hamzah dan Setiawan, 2010). Zeolit merupakan bahan yang paling sering digunakan dalam pengendalian bahan pencemar, mineral aluminosilikat yang sering digunakan sebagai penyaring molekul, penukar kation, serta katalis (Handayani, 2009). Salah satu cara pengolahan limbah adalah menggunakan arang aktif dan tanaman air (Alimsyah dan Damayanti, 2013), dalam kasus ini, rumput laut. Arang aktif memiliki kemampuan mereduksi air limbah dengan kapasitas dan daya serap yang cukup besar, namun memiliki harga yang relatif mahal sehingga masyarakat cenderung menggunakan arang non-aktif terutama yang berasal dari tempurung kelapa yang harganya relative lebih murah (Alimsyah dan Damayanti, 2013). Rumput laut juga digunakan sebagai biofilter sekaligus sebagai shelter terhadap sinar matahari dan hasil produksi sampingan sedang dikembangkan saat ini (Widyorini, 2010). Rumput laut yang paling sering digunakan sebagai biofilter adalah Gracilaria sp. Menurut Bambang (2006) potensi yang dimiliki oleh Gracilaria sp ini dapatlah kiranya menjadikan tanaman ini sebagai salah satu alternatif dalam mengatasi kualitas perairan laut atau payau secara biologi (biofilter) dalam kegiatan budidaya perikanan. Kombinasi biofilter Gracilaria sp, Zeolit dan Arang aktif memiliki pengaruh yang sangat signifikan terhadap penurunan konsentrasi logam berat timbal (Pb). Kombinasi biofilter Gracilaria, Zeolit dan Arang aktif ini tercatat memiliki kisaran 0,0002-0,945 ppm. Perlakuan terbaik dalam menurunkan konsentrasi logam berat timbal (Pb) terdapat pada perlakuan E kombinasi air laut (5 liter0 + timbal (PbNO3) (1ppm) + Gracilaria sp (500 gram) + Zeolit (100 gram) + Arang aktif (100 gram) yang mampu mengeliminasi konsentrasi logam berat timbal (Pb) hingga 92% (1 ppm) dalam waktu tujuh hari.

SKRIPSI


M. RAMADHAN


SUMMARY

M.RAMADHAN ASHARI. EFFECT COMBINATION BIOFILTER Gracilaria sp, ZEOLITE and CHARCOAL ACTIVATED ON HEAVY METAL LEAD (Pb). LECTURER. Prof. Dr. Hari Suprapto, Ir., M.Agr dan Agustono,Ir.,M.Kes. Pollution of the environment has always been a very big problem for society because of negative impact on the survival of living beings in the ecosystem. Water pollution associated with industrial waste, it impacts on the quality and quantity of water. One of the things that need to be done in the control and monitoring of the environmental impact, especially of heavy metal pollution Lead (Pb) (Arisandy, 2012). Lead (Pb) including heavy metals "trace metals" because it has a density of more than five times the density of water, so that it can be said solubility is passive (Kusnoputranto, 1996), has the power translocation low ranging from root organ (Hamzah and Setiawan, 2010). Zeolites are the most common material used in the control of pollutants, aluminosilicate mineral which is often used as molecular sieves, cation exchange, and a catalyst (Hand, 2009). One way is to use the sewage treatment plant of activated charcoal and water (Alimsyah and Damayanti, 2013), in this case, seaweed. Activated charcoal has the ability to reduce wastewater and absorption capacity is quite large, but has a relatively expensive price so that people tend to use non-active charcoal primarily derived from coconut shells that cost relatively cheaper (Alimsyah and Damayanti, 2013). Seaweed is also used as a biofilter as well as a shelter against the sun and by products being developed today. Seaweed is most often used as a biofilter is Gracilaria sp. According to Bambang (2006) potential that could be seen as Gracilaria sp would make this plant as an alternative to overcome the quality of sea water or brackish biological activity (biofilter) in aquacultureactivities. The combination of biofilter Gracilaria sp, zeolite and active charcoal has a very significant influence on decreasing the concentration of heavy metals lead (Pb). The combination of biofilter Gracilaria, zeolites and activated charcoal is noted to have a range of 0.0002 to 0.945 ppm. The best treatment in reducing the concentration of heavy metals lead (Pb) contained in the treatment E combination of sea water (5 liter0 + lead (PbNO3) (1ppm) + Gracilaria sp (500 grams) + zeolite (100 g) + Activated charcoal (100 grams) were able to eliminate the heavy metal concentrations of lead (Pb) to 92% (1 ppm) within seven days.

SKRIPSI


M. RAMADHAN


I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Pencemaran lingkungan selalu menjadi masalah yang sangat besar bagi masyarakat karena menimbulkan dampak negatif bagi kehidupan makhluk hidup di dalam ekosistem. Dewasa ini yang sering terjadi menjadi masalah pencemaraan lingkungan adalah limbah industri dan pertanian yang dibuang ke lingkungan perairan, baik berupa limbah cair, gas dan padat. Bilamana limbah tersebut dilepaskan ke perairan bebas, akan terjadi perubahan nilai dari perairan itu baik kualitas maupun kuantitas sehingga perairan dapat dianggap tercemar. Salah satu hal yang perlu dilakukan dalam pengendalian dan pemantauan dampak lingkungan terutama pencemaran logam berat Timbal (Pb) (Arisandy, 2012). Dilaporkan pada penelitian Ririn dkk., 2005, bahwa industri yang terletak di sepanjang

sungai

Tambakwedi,

Jeblokan,

dan

Kenjeran

di

Surabaya

mempengaruhi kualitas air yakni dengan timbulnya pencemaran logam berat (salah satunya timbal) yang melebihi batas aman mutu air (0,03 mg/l). Timbal (Pb) termasuk logam berat “trace metals” karena mempunyai berat jenis lebih dari lima kali berat jenis air, sehingga bisa dikatakan daya larutnya bersifat pasif (Kusnoputranto, 1996), mempunyai daya translokasi yang rendah mulai dari akar sampai organ tumbuhan lainnya (Hamzah dan Setiawan, 2010).

SKRIPSI


M. RAMADHAN


Menurut PP RI No. 82/2001, dosis logam berat timbal pada suatu perairan menurut standart baku perairan umum sekitar ≥ 0,03 ppm. Zeolit merupakan bahan yang paling sering digunakan dalam pengendalian bahan pencemar, mineral aluminosilikat yang sering digunakan sebagai penyaring molekul, penukar kation, serta katalis (Handayani, 2009). Salah satu cara pengolahan limbah adalah menggunakan arang aktif dan tanaman air (Alimsyah dan Damayanti, 2013), dalam kasus ini, rumput laut. Arang aktif memiliki kemampuan mereduksi air limbah dengan kapasitas dan daya serap yang cukup besar, namun memiliki harga yang relatif mahal sehingga masyarakat cenderung menggunakan arang non-aktif terutama yang berasal dari tempurung kelapa yang harganya relative lebih murah (Alimsyah dan Damayanti, 2013). Rumput laut juga digunakan sebagai biofilter sekaligus sebagai shelter terhadap sinar matahari dan hasil produksi sampingan sedang dikembangkan saat ini (Widyorini, 2010). Rumput laut yang paling sering digunakan sebagai biofilter adalah Gracilaria sp. Menurut Bambang (2006) potensi yang dimiliki oleh Gracilaria sp ini dapatlah kiranya menjadikan tanaman ini sebagai salah satu alternatif dalam mengatasi kualitas perairan laut atau payau secara biologi (biofilter) dalam kegiatan budidaya perikanan. Hal ini sangat memungkinkan, mengingat kemampuan Gracilaria sp tersebut dalam menyerap logam berat. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh kombinasi biofilter Gracilaria sp. ,zeolit dan arang aktif terhadap logam berat khususnya timbal (Pb).

SKRIPSI


M. RAMADHAN


1.3 Perumusan Masalah Berdasarkan latar

belakang

yang

ada,

maka dapat

dirumuskan

permasalahan yaitu : 1. Apakah dengan pemberian biofilter Gracillaria sp. dapat berpengaruh terhadap logam berat timbal (Pb) ? 2. Apakah dengan pemberian kombinasi biofilter Gracillaria sp., zeolit, dan arang aktif dapat berpengaruh terhadap Logam Berat Timbal (Pb) ?

1.4 Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian kombinasi Gracilaria sp., zeolit dan arang aktif terhadap konsentrasi timbal (Pb). 1.5 Manfaat Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi dan pengetahuan mengenai pengaruh kombinasi biofilter Gracilaria sp., zeolit dan, arang aktif terhadap konsentrasi timbal (Pb).

SKRIPSI


M. RAMADHAN


II TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Timbal Timbal adalah jenis logam yang lunak dan berwarna coklat kehitaman, serta

mudah dimurnikan. Dalam bahasa ilmiah dinamakan plumbum, dan logam ini disimbolkan dengan Pb. Logam ini termaksud ke dalam logam golongan IVA pada tabel periodik unsur kimia (Darmono, 1995), selanjutnya mempunyai nomor atom (NA) 82 dengan berat atom (BA) 207,2 (Palar, 2004). Mempunyai titik leleh 327,50C dan titik didih 1740C. Logam berat dibagi dalam 2 kelompok (Widowati dkk, 2008) yaitu logam berat esensial dan non esensial. Logam berat esensial yakni logam berat yang dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme. Dalam jumlah berlebihan, logam tersebut dapat menimbulkan efek toksik. Contohnya adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn, dan lain sebaginya. Logam berat non-esensial, yakni logam yang keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya, bahkan bersifat toksik. Contohnya adalah Pb, Hg, Cr, dan Cd.

2.1.1 Sumber Timbal Timbal adalah jenis logam yang lunak dan berwarna coklat kehitaman, serta mudah dimurnikan. Dalam bahasa ilmiah dinamakan plumbum, dan logam ini disimbolkan dengan Pb (Darmono, 1995). Timbal atau timah hitam merupakan logam berat yang terdapat secara alami di kerak bumi dan tersebar ke alam dalam jumlah kecil melalui proses alami maupun

SKRIPSI


M. RAMADHAN


buatan. Apabila timbal terhirup atau tertelan, akan beredar mengikuti peredaran darah, diserap kembali di dalam ginjal dan otak (Fauzi, 2008). Konsentrasi logam berat di air dipengaruhi oleh musim dan iklim. Pada musim hujan, kandungan logam akan lebih kecil karena proses pelarutan, sedangkan pada musim kemarau kandungan logam akan lebih tinggi karena logam menjadi terkonsentrasi (Darmono, 1995). Pencemaran logam berat timbal (Pb) dari aktivitas manusia berasal dari limbah industri dan limbah rumah tangga (Palar, 2004). Pada air tawar yang mengalir, logam yang terkandung umumnya berasal dari buangan air limbah, erosi, dan dari udara secara langsung (Darmono, 1995). Darmono (1995) menjelaskan bahwa limbah industri yang mengandung logam Pb seperti industri kimia, industri percetakan, industri yang memproduksi logam, cat, pengecoran, maupun pemurnian akan menambah kandungan logam Pb dalam perairan apabila limbah tersebut di buang ke perairan. Penggunaan Pb terbesar adalah dalam industri baterai kendaraan bermotor seperti timbal metalik dan komponen-komponennya. Timbal digunakan pada bensin untuk kendaraan, cat dan pestisida. Pencemaran Pb dapat terjadi di udara, air, maupun tanah. Semua bentuk timbal tersebut berpengaruh sama terhadap toksisitas pada manusia (Darmono, 2001).

2.1.2 Sifat Logam Timbal Timbal memiliki sifat-sifat khusus, sehingga digunakan untuk keperluan sehari-hari. Sifat khusus timbal tersebut, antara lain (Palar, 2004) logam yang lunak sehingga dapat dipotong dengan menggunakan pisau atau dengan tangan

SKRIPSI


M. RAMADHAN


dan mudah dibentuk, mempunyai densitas (kerapatan) yang lebih besar dibandingkan dengan logam-logam biasa, kecuali emas (Au) dan merkuri (Hg), merupakan penghantar listrik yang tidak baik, membentuk alloy (campuran) dengan logam lainnya sehingga dapat menghasilkan sifat logam yang berbeda, tahan terhadap korosi atau karat, sehingga logam timbal sering digunakan sebagai coating, titik lebur rendah, hanya 327,50C.

2.1.3 Kegunaan Timbal Penggunaan timbal dalam kehidupan sehari-hari, antara lain (Fardiaz, 1992): a. Dalam bentuk timbal dioksida (PbO2) pada produksi baterai penyimpan untuk mobil. b. Dalam produk-produk logam seperti amunisi, pelapis kabel, pipa, dan soler, bahan kimia, pewarna (cat), dan lain-lain. c. Dalam produk yang harus tahan karat, digunakan dalam bentuk alloy, seperti pipa yang digunakan untuk mengalirkan bahan kimia yang korosif. d. Digunakan sebagai campuran dalam pembuatan pelapis keramik yang disebut glaze, untuk membentuk sifat mengkilap pada keramik. e. Digunakan sebagai bahan aditif pada bahan bakar bensin dalam bentuk Tetra Ethyl Lead (TEL), Pb(C2H5)4, untuk mengurangi letupan (antiknocking) pada proses pembakaran oleh mesin kendaraan.

2.1.4 Toksisitas Timbal

SKRIPSI


M. RAMADHAN


Timbal merupakan jenis logam berat yang memiliki tingkat toksisitas yang tinggi dan bahkan mampu menyebabkan kematian pada biota perairan jika kadarnya telah melewati ambang batas sebesar 188 mg/l (Palar, 2004). Menurut Purnomo dan Muhyiddin (2007), timbal merupakan salah satu logam berat non essensial yang sangat berbahaya dan dapat menyebabkan keracunan (toksisitas) pada makhuk hidup. Racun ini bersifat kumulatif, artinya sifat racunnya akan timbul apabila terakumulasi dalam jumlah yang cukup besar dalam tubuh makhluk hidup. Menurut Sunardi (2004), keberadaan timbal dalam tubuh tidak dapat dikeluarkan lagi sehingga makin lama jumlahnya semakin meningkat dan menumpuk di otak, saraf, jantung, hati, dan ginjal yang pada akhirnya dapat menimbulkan kerusakan jaringan yang ditempatinya. Batas maksimal logam Pb yang boleh masuk pada orang dewasa adalah 2 mg/hari (Novianty, 1997). Ambang batas logam berat (Pb) pada perairan, yaitu 0,03 mg/l atau 0,03 ppm (Peraturan Pemerintah RI Nomor 82 Tahun 2001). Batas maksimum cemaran logam timbal pada ikan, produk perikanan dan hasil olahan ikan adalah 0.3 mg/kg (SNI. 2009). 2.2

Gracilaria sp. Gracilaria sp. merupakan rumput laut yang termasuk dalam golongan

alga merah (Rhodophyceae) (Sjafrie, 1990). Menurut Anggadiredja dkk. (2006) klasifikasi dari Gracilaria sp. adalah sebagai berikut: Divisi Kelas Ordo Familia Genus

SKRIPSI

: Rhodophyta : Rhodophyceae : Gigartinales : Gracilariaceae : Gracilaria


M. RAMADHAN


Species

: Gracilaria sp.

Gambar 1. Gracilaria sp. (Papenfuss, 1950) Gracilaria sp. merupakan tumbuhan yang berbentuk thalus, memiliki panjang 7,5 – 30 cm (Pramesti dan Nirwani, 2007). Sebagaimana alga pada umumnya, Gracilaria sp. tidak memiliki perbedaan antara akar, batang dan daun. Tanaman laut ini berbentuk batang yang disebut sebagai thallus dengan banyak percabangan. Gracilaria sp. memiliki thalus berbentuk silindris dengan percabangan, mulai dari yang sederhana hingga rumit dan rimbun. Pada umumnya, di atas percabangan bentuk thalus semakin mengecil dan menyerupai gel atau lunak seperti tulang rawan. Perbedaan bentuk, struktur, dan asal usul pembentukan organ reproduksi sangat penting dalam perbedaan tiap spesies. Warna thalus juga beragam, mulai dari merah, pirang, hijau-coklat, merah-coklat dan sebagainya (Aslan, 1993). Gracilaria sp. hidup dengan melekatkan thallusnya pada substrat berbentuk lumpur, pasir, kulit kerang, karang mati, kayu maupun batu, pada kedalaman sekitar 10 sampai dengan 15 meter di bawah permukaan air yang mengandung garam laut (Anggadiredja, 2006). Secara alami, berdasarkan

SKRIPSI


M. RAMADHAN


habitatnya, beberapa spesies dari Gracilaria sp. tumbuh pada daerah pasang surut yaitu pada lahan pasir berlumpur, perairan eutropik dengan temperature tinggi dan merupakan daerah sedimentasi. Selain itu salinitas dan penetrasi sinar matahari memiliki peran yang sangat penting dalam menunjang kelangsungan hidup rumput laut dengan baik (Pramesti dan Nirwani, 2007). Alga merah (Rhodophyceae) seperti Gracilaria sp. mampu tumbuh pada intensitas cahaya 1,6 sampai dengan 8 mm (Rorrer et al., 2004). Pertumbuhan Gracilaria sp. dipengaruhi terutama oleh makanan, intensitas cahaya, suhu, salinitas, dan gerak air. Makanan untuk pertumbuhan rumput laut bukan diperoleh dari bahan luar, melainkan berasal dari planktonplankton yang ada di perairan (Kartono dan Insani, 2008). Kecukupan intensitas cahaya sangat menentukan kecepatan dalam memenuhi kebutuhan nutrient pada rumput laut seperti karbon, nitrogen, dan posfor. Kondisi suhu yang optimal bagi rumput laut relatif berbeda untuk tiap spesiesnya, dengan kisaran umum antara 20 – 30 oC. Gracilaria sp. dapat beradaptasi dengan baik pada perubahan salinitas antara 17 – 40 o/oo (Pramesti dan Nirwani, 2007). Chen dalam Silviana (2009) berpendapat bahwa salinitas optimal bagi pertumbuhan Gracilaria sp. berada pada kisaran 20 – 35 ppt. Menurut Aslan (1993) Gracilaria sp. juga mampu bertahan hidup selama satu hari dalam keadaan basah di atas permukaan air. 2.3

Kemampuan Gracilaria sp. sebagai biofilter logam berat Integrasi rumput laut dalam upaya perbaikan kualitas air, akibat

pencemaran ekosistem perairan payau, khususnya di perairan budidaya, dapat dilakukan dengan berbagai jenis teknologi, baik dengan teknologi sederhana

SKRIPSI


M. RAMADHAN


maupun teknologi yang kompleks. Namun secara biologi, pengolahan limbah dengan memanfaatkan rumput laut spesies tertentu dari jenis Gracilaria sp., dipandang lebih berpeluang, mengingat aplikasinya yang sangat sederhana, daya adaptasi yang tinggi, pemeliharaan yang mudah, serta memiliki nilai ekonomis. Dengan menekankan kepada alasan ekonomis, maka diharapkan integrasi rumput laut

sebagai

biofilter,

akan dengan mudah diterima oleh masyarakat

(Komarawidjaja, 2003). Pemanfaatan Gracilaria sp. sebagai biofilter, tidak terbatas pada pengelolaan pencemaran di kawasan budidaya tambak, tetapi dapat pula diintegrasikan dengan upaya pengolahan limbah dari sumber lain, seperti limbah domestik, limbah pertanian dan limbah industri. Peluang itu dapat diterapkan dengan memanfaatkan lahan kurang produktif untuk dijadikan salah satu tempat proses pengolahan perairan tercemar, sehingga areal tanaman biofiltrasi menjadi lebih produktif dan ekonomis (Komarawidjaja, 2005). Menurut Bambang (2006), Gracilaria sp berpotensi mengatasi kualitas perairan laut atau payau secara biologi (biofilter) dalam kegiatan budidaya perikanan. Sehingga, menjadikan tanaman ini dapat digunakan sebagai salah satu alternatif dalam menyerap logam berat. Hasil penelitian Yulianto dkk., (2006) menunjukkan bahwa Gracilaria sp. mampu menyerap tembaga yang terlarut dalam air laut. Penyerapan tembaga meningkat secara sangat nyata sejalan dengan peningkatan perlakuan konsentrasi dan lama waktu dedah. 2.4

Zeolit

SKRIPSI


M. RAMADHAN


Zeolit pertama kali ditemukan dan dikelompokkan sebagai kelompok mineral oleh Baron Frederice ahli mineralogy Swedia pada tahun 1976. Kata zeolite berasal dari bahasa Yunani yaitu Zein yang berarti membuih dan Lithos yang berarti batuan (Las, 2004). Menurut Husaini (1991), zeolite didefinisikan sebagai polimer anorganik komplek dengan struktur tiga dimensi yang mempunyai rongga, dimana ronggarongga tersebut saling berhubungan ke segala arah. Rongga diisi oleh molekul air pada bagian yang kering. Hasanah et al. (1997) menyatakan bahwa struktur zeolite yang berpori dengan air di dalamnya dan kation yang mudah lepas menjadikan zeolite mempunyai kegunaan yang sangat luas, baik dalam industri maupun ilmu pengetahuan. Menurut Las (2004), zeolite merupakan mineral yang terdiri dari kristal alumino silikat terhidrasi yang mengandung kation alkali atau alkali tanah dalam kerangka tiga dimensi. Ion-ion logam tersebut dapat diganti oleh kation lain tanpa merusak struktur zeolite dan dapat menyerap air secara reversibel. Zeolite biasanya ditulis dengan rumus kimia oksida atau berdasarkan satuan kristal M 2/nO Al2O3 a SiO2 b H2O atau {(AlO2)c(SiO2)d} b H2O. Dimana n adalah valensi logam, a dan b adalah molekul silikat dan air, c dan d adalah jumlah tetrahedral alumina dan silika.

2.5

Zeolit Sebagai Adsorben Timbal Secara umum zeolite berfungsi sebagai penukar ion dan dapat

mengadsorpsi logam berat dan gas beracun lainnya di dalam air (Ornam, 2004).

SKRIPSI


M. RAMADHAN


Zeolit juga berfungsi sebagai katalis, zeolite mempunyai aktivitas sebagai pemecah ikatan molekul-molekul besar yang terserap dalam zeolite, seperti NH3. Berdasarkan sifat-sifat dasar inilah zeolit banyak digunakan dalam berbagai sektor pertanian, peternakan, dan perikanan. Pada bidang pertanian, zeolite berfungsi sebagai penetral keasaman tanah, sebagai sumber mineral pendukung pada tanah dan sebagai pengontrol yang efektif dalam mebebaskan ion-ion ammonium dan kalium dari pupuk (Kuncoro, 2000). Zeolit dalam sektor perikanan digunakan untuk membersihkan air kolam ikan yang mempunyai sistem resirkulasi tertutup dengan menyerap bahan polutan, dapat mengurangi kadar logam berat sehingga dapat meningkatkan daya tampung kolam (Kuncoro, 2000). Adanya perbedaan muatan Al3+ dan Si4+ dalam struktur zeolite menyebabkan atom Al dalam zeolite bermuatan negatif dan membutuhkan kation penetral.

2.6

Arang Aktif Sebagai Sumber Karbon Tempurung kelapa merupakan bahan terbaik yang dapat dibuat menjadi

karbon karena memiliki mikropori yang banyak, kadar abu yang rendah, kelarutan dalam air yang tinggi, dan reaktivitas yang tinggi (Subadra dkk., 2005 dalam Pambayun dkk., 2013). Selain itu tempurung kelapa juga memiliki harga yang relative murah (Alimsyah dan Damayanti, 2013). Karbon dari arang tempurung kelapa dapat di aktivasi dengan menggunakan uap air bertekanan dan bahan aditif lainnya untuk meningkatkan daya adsorbsi (Widayat, 2009) salah satunya dengan activator ZnCl2 7,5%

SKRIPSI


M. RAMADHAN


(Pambayun dkk., 2013). Karbon aktif berfungsi untuk menghilangkan polutan mikro misalnya zat organic, deterjen, bau, senyawa fenol serta untuk meyerap logam berat (Widayat, 2009). Karbon yang telah diaktifkan memiliki kemampuan untuk mereduksi air limbah dengan kapasitas dan daya serap yang besar (Alimsyah dan Damayanti, 2013).

SKRIPSI


M. RAMADHAN


III KONSEPTUAL PENELITIAN DAN HIPOTESIS

3.1 Kerangka Konseptual Pencemaran lingkungan selalu menjadi masalah yang sangat besar bagi masyarakat karena menimbulkan dampak negatif bagi kehidupan makhluk hidup di dalam ekosistem. Bilamana limbah tersebut dilepaskan ke perairan bebas, akan terjadi perubahan nilai dari perairan itu baik kualitas maupun kuantitas sehingga perairan dapat dianggap tercemar. Salah satu hal yang perlu dilakukan dalam pengendalian dan pemantauan dampak lingkungan terutama pencemaran logam berat Timbal (Pb) (Arisandy, 2012). Timbal (Pb) termasuk logam berat “trace metals” karena mempunyai berat jenis lebih dari lima kali berat jenis air, sehingga bisa dikatakan daya larutnya bersifat pasif (Kusnoputranto, 1996), mempunyai daya translokasi yang rendah mulai dari akar sampai organ tumbuhan lainnya (Hamzah dan Setiawan, 2010). Menurut PP RI No. 82/2001, Dosis Logam berat Timbal pada suatu perairan menurut standart baku perairan umum sekitar ≥ 0,03 ppm. Sejauh ini, bahan yang paling sering digunakan dalam pengendalian bahan pencemar adalah zeolit. Zeolit merupakan mineral aluminosilikat yang sering digunakan sebagai penyaring molekul, penukar kation, serta katalis (Handayani, 2009). Rumput laut juga digunakan sebagai biofilter sekaligus sebagai shelter terhadap sinar matahari dan hasil produksi sampingan sedang dikembangkan saat SKRIPSI


M. RAMADHAN


ini (Widyorini, 2010). Rumput laut yang paling sering digunakan sebagai biofilter adalah Gracilaria sp. Selain itu, Gracilaria sp. memiliki tingkat toleransi yang tinggi terhadap faktor-faktor lingkungan dan lebih efisien (Hendrajat, 2010). Penggunaan Gracilaria sp. sebagai biofilter dalam perairan budidaya memakan waktu cukup lama. Oleh karena itu, dibutuhkan kombinasi Gracilaria sp. dengan bahan lain agar proses penyerapan bahan tercemar dapat berlangsung lebih cepat salah satunya dengan zeolit (Handayani, 2010) dan arang aktif (Alimsyah dan Damayanti, 2013). Kombinasi biofilter Gracilaria sp. dan zeolit diharapkan mampu mengendalikan konsentrasi timbal (Pb) yang terdapat dalam perairan budidaya dengan lebih efektif dan efisien. Pencemaran Lingkungan meningkat

Kualitas Perairan turun

Limbah Pb Arang Aktif Zeolite

Rumput Laut (Gracilaria sp.)

Kemampuan Biofilter

Batas Aman untuk Perairan

SKRIPSI


M. RAMADHAN


Gambar 4. Kerangka konsep penelitian Keterangan: Aspek yang Tidak Diteliti 3.2 Hipotesis

Aspek yang Diteliti

Menurut Sugiyono (2012) hipotesis merupakan jawaban sementara terhadap rumusan masalah yang telah dibuat dalam bentuk kalimat pertanyaan. Hipotesis dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : H0

: Kombinasi biofilter Gracilaria sp., arang kelapa, dan zeolit tidak

berpengaruh terhadap konsentrasi timbal. H1

: Kombinasi biofilter Gracilaria sp., Arang kelapa, dan zeolit berpengaruh

terhadap konsentrasi timbal.

SKRIPSI


M. RAMADHAN


IV METODOLOGI

4.1 Tempat dan Waktu Penelitian ini akan dilaksanakan pada bulan Januari 2016 sampai dengan Februari 2016 di Lingkungan Fakultas Perikanan dan Kelautan Universitas Airlangga Surabaya.

4.2 Materi Penelitian 4.2.1 Peralatan Penelitian Peralatan yang digunakan antara lain 20 bak plastik berukuran 10 liter, pH meter, spektrofotometer, thermometer, timbangan analitik, aerator, selang dan batu aerasi. 4.2.2 Bahan Penelitian Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah rumput laut Gracilaria sp. yang dibeli dari Petani Tambak Rumput Laut Gracilaria sp. di Kelurahan Medokan Ayu, Kecamatan Rungkut-Surabaya, zeolit komersil, air laut, Arang Aktif, akuades dan timbal (Pb). 4.3 Metode Penelitian 4.3.1 Rancangan Penelitian

SKRIPSI


M. RAMADHAN


Metode penelitian digunakan untuk memecahkan suatu masalah yang dapat dilakukan dengan pengumpulan data melalui pengamatan, survei, ataupun melalui percobaan (Kusriningrum, 2012). Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental. Metode eksperimental merupakan suatu usaha terencana untuk mengungkapkan fakta baru atau menguatkan teori baru bahkan membantah hasil penelitian yang telah ada (Kusriningrum, 2012). Penelitian ini dilakukan dengan mengamati dan membandingkan kandungan amoniak yang ada pada tiap perlakuan. Bahan yang digunakan untuk penelitian adalah rumput laut Gracilaria sp. dengan berat 500 gram tiap perlakuan. Kemudian zeolite dan arang aktif dimasukkan ke dalam tiap bak plastik yang sebelumnya sudah diisi dengan air dengan volume 5 liter dengan kandungan timbal 1 ppm. Variabel dalam penelitian ini adalah sebagai berikut. Variabel bebas

: Kandungan timbal

Variabel terikat : 1. Biofilter Gracilaria sp. (500 gram) 2. Kandungan zeolit (0, 25, 50, 75 dan 100 gram) 3. Arang Aktif (0, 25, 50, 75 dan 100 gram) Tabel 1. Unit Percobaan Perlakuan P4D

P4C

PO

P4B

P4A

P1A

P3A

P3D

P3B

P1B

SKRIPSI


M. RAMADHAN


PO

PO

P2C

P3C

P2D

P1C

P1D

PO

P2A

P2B

Keterangan : PO

= air laut (5 liter) + Gracilaria sp (500gr)

P1

= air laut (5 liter) + timbal (Pb) (1 ppm) + Gracilaria sp. (500 gram) + zeolit (25 gram)+ Arang aktif (25 gram)

P2

= air laut (5 liter) + timbal (Pb) (1 ppm) + Gracilaria sp. (500 gram) + zeolit (50gram) + Arang aktif (50 gram)

P3

= air laut (5 liter) + timbal (Pb) (1 ppm) + Gracilaria sp. (500 gram) + zeolit (75gram) + Arang aktif (75 gram)

P4

= air laut (5 liter) + timbal (Pb) (1 ppm) + Gracilaria sp. (500 gram) + zeolit (100 gram) + Arang aktif (100 gram)

A, B, C, D = ulangan (4 ulangan) 4.3.2 Penelitian Pendahuluan Penelitian pendahuluan dilakukan pada tanggal sampai dengan 2015 di di Lingkungan Fakultas Perikanan dan Kelautan Universitas Airlangga Surabaya. Penelitian pendahuluan ini bertujuan untuk mengetahui dosis zeolite dana rang aktif yang aman terhadap kelangsungan hidup biofilter Gracilaria sp.. Hasil penelitian pendahuluan menunjukkan bahwa biofilter Gracilaria sp. dapat menoleransi kandungan zeolit hingga 250 gram.

4.3.3 Prosedur Kerja

SKRIPSI


M. RAMADHAN


Pengujian timbal dilakukan setiap hari selama satu minggu dan dengan menggunakan metode SSA(Spektrofotometer Serapan Atom) menurut SNI 076989.8-2004 (Lampiran 1). A. Persiapan Media Penelitian Toples plastik bervolume 10 liter diisi dengan air laut yang telah dicampur dengan air laut sebanyak 5 liter. Kemudian dimasukkan timbal hingga mencapai konsentrasi 1 ppm. Lalu Gracilaria sp. dimasukkan ke dalam toples masingmasing 500 gram. Terakhir, zeolite dan arang aktif dimasukkan dengan berat masing-masing 0, 25, 50, 75 dan 100 gram. B. Pelaksanaan Penelitian Pelaksanaan penelitian ini dilakukan selama satu minggu. Sistem pemeliharaan Gracilaria sp. dilakukan secara outdoor dan dengan sistem aerasi selama satu minggu. Pengamatan terhadap konsentrasi timbal tiap perlakuan dilakukan di akhir penelitian, sedangkan pengukuran suhu dan pH dilakukan setiap hari.

SKRIPSI


M. RAMADHAN


Persiapan alat dan bahan Pemberian timbal 1ppm

Po

P1

Air laut (5liter)+ Gracilaria sp (500 gr)

Air laut (5liter) + Gracilaria sp (500 gr) + zeolite (25 gr)+ arang aktif (25gr)

P2 Air laut (5liter)+ Gracilari a sp. (500+zeol it (50gr)+ arang aktif (50gr)

P3 Air laut (5liter) + Gracilaria sp (500 gr) + zeolite (75 gr)+ arang aktif (75gr)

Parameter utama: Konsentrasi kandungan timbal penambahan zeolite arang aktif

P4 Air laut (5liter) + Gracilaria sp (500 gr) + zeolite (100 gr)+ arang aktif (100gr)

Parameter penunjang: Suhu pH

Uji Pb (spektrofotometer), dan suhu Gambar 5. Diagram AlirpH, Penelitian

Analisa Data

4.4

Parameter

SKRIPSI


M. RAMADHAN


Parameter utama yang diamati adalah kandungan timbal dan penambahan zeolit pada tiap perlakuan. Parameter pendukung penelitian ini adalah suhu dan pH. 4.5 Analisa Data Analisis data menggunakan Analisis Varian (Anava) dengan rancangan penelitian Rancangan Acak Lengkap (RAL) untuk mengetahui pengaruh perlakuan yang diberikan (Kusriningrum, 2008). Jika ada pengaruh perlakuan maka dilakukan Uji Jarak Berganda Duncan dengan laju kesalahan atau α = 0,05 dan akan diketahui perbedaan antara pengaruh perlakuan. Pengaruh perlakuan yang diberikan berupa kombinasi biofilter Gracilaria sp. dan zeolit terhadap konsentrasi timbal.

SKRIPSI


M. RAMADHAN


V HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1 Hasil 5.1.1 Konsentrasi Logam Berat Timbal (Pb) Perlakuan

Rata-rata Konsentrasi Timbal (Pb) Selama 7 Hari

P0

0,6635a ppm ± 0,0059

P1

0,6990a ppm ± 0,0037

P2

0,6587a ppm ± 0,0039

P3

0,4875a ppm ± 0,0026

P4

0,1457b ppm ± 0,0060 Tabel 2 Konsentrasi logam berat pada air di akhir penelelitian

Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan pengaruh perlakuan terhadap konsentrasi logam berat timbal (Pb) dalam waktu tujuh hari. Hasil pengujian dari tiap perlakuan, diketahui bahwa rata-rata penurunan konsentrasi logam berat timbal (Pb) tiap perlakuan memiliki kisaran antara

60-75%. Perlakuan

menunjukkan nilai penurunan konsentrasi logam berat timbal (Pb) tertinggi adalah perlakuan P4 yakni sebesar 92,72%. Hasil uji ANOVA pada pengaruh perlakuan terhadap penurunan konsentrasi logam berat timbal (Pb) menunjukkan signifikasi yang lebih kecil dari 0,01. Ini menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang sangat signifikan antara perlakuan P0 sampai dengan perlakuan P4. SKRIPSI


M. RAMADHAN


5.1.2 Kosentrasi Timbal Gracilaria sp. Berdasarkan hasil pengujian konsentrasi timbal tersebut, diketahui bahwa persentase konsentrasi timbal pada Gracilaria sp. sebelum perlakuan sampai dengan setelah perlakuan berkisar antara 0,068 dan 0,823 ppm. Ini menunjukkan adanya peningkatan konsentrasi timbal. 5.1.3 Pengukuran pH, Suhu, dan Salinitas Perlakuan

Ph

Suhu

P0

7,25

30,5

P1

7,25

30,5

P2

7

30,5

P3

7,125

30,5

P4

7,125

30,5

Tabel 3. Rata-rata pengukuran pH dan suhu selama penelitian Berdasarkan pengukuran selama penelitian, kisaran nilai rata-rata pH berada pada rentang 7- 7,5. Sementara itu kisaran nilai rata-rata suhu air selama penelitian berada pada rentang 30-31 oC. 5.2 Pembahasan 5.2.1 Konsentrasi Logam Berat Timbal (Pb)

SKRIPSI


M. RAMADHAN


Berdasarkan data yang disajikan pada Tabel1. dapat diketahui bahwa terdapat perbedaan yang sangat signifikan pada setiap kombinasi perlakuan terhadap penurunan konsentrasi logam berat timbal (Pb).

Gambar 3. Grafik konsentrasi timbal (Pb) pada tiap perlakuan Berdasarkan data yang disajikan, dapat diketahui bahwa konsentrasi timbal (Pb) oleh perlakuan secara keseluruhan berkisar antara 0,002 – 0,945ppm. Hasil uji ANOVA juga membuktikan pengaruh yang signifikan untuk penurunan konsentrasi timbal pada tiap perlakuan yang diberikan, p > 0,05. Hal ini membuktikan bahwa perlakuan yang merupakan kombinasi biofilter Gracilaria sp, zeolit, dan arang aktif memiliki pengaruh yang signifikan terhadap penurunan konsentrasi timbal (Pb). Hasil uji ANOVA juga menunjukkan bahwa terdapat pengaruh yang signifikan pada taraf perlakuan yang diberikan untuk faktor biofilter Gracilaria sp dan zeolit. terhadap penurunan konsentrasi timbal (Pb), p > 0,05. Penurunan konsentrasi timbal (Pb) tertinggi terdapat pada perlakuan P4 (kombinasi air laut (5 liter) + timbal (Pb) (1 ppm) + Gracilaria sp. (500 gram) + zeolit (100 gram) dan arang aktif (100 gram).

SKRIPSI


M. RAMADHAN


Menurut pendapat Penn et al. (2010) mineral zeolit memang dapat digunakan untuk meminimalisir konsentrasi logam berat (dalam konteks ini adalah timbal) di dalam air. Hal ini membuat zeolit digunakan untuk membersihkan air kolam ikan yang mempunyai sistem resirkulasi tertutup dengan menyerap bahan polutan, dapat mengurangi kadar timbal. Zeolit dapat mengikat ion timbal disebabkan karena zeolite memiliki afinitas terhadap ion tersebut (Nguyen, 1998), oleh sebab itu timbal dalam air penelitian tidak diserap seluruhnya oleh rumput laut namun diserap oleh zeolite dan arang aktif. Perlakuan kontrol P0 air laut (5 liter) + timbal (Pb) (1 ppm) dan rumput laut (500 gram) ternyata menunjukkan nilai rata-rata yang relatif lebih kecil dibandingkan dengan perlakuan lainnya, sehingga bisa dijadikan tolak ukur bahwa penurunan konsentrasi timbal (Pb) tiap perlakuan memang disebabkan karena pengaruh perlakuan yang diberikan (penambahan zeolite dan arang aktif). 5.2.2 Konsentrasi Timbal (Pb) Gracilaria sp. Berdasarkan hasil pengujian, dapat diinterpretasikan bahwa konsentrasi timbal dalam Gracilaria sp., terdapat peningkatan konsentrasi timbal (Pb). Hasil pengujian menunjukkan persentase peningkatan konsentrasi timbal pada Gracilaria sp. yang digunakan sebagai biofilter. Berdasarkan hasil pengujian konsentrasi timbal, diketahui bahwa persentase peningkatan konsentrasi timbal pada Gracilaria sp. pada perlakuan P0, P1, P2, P3, P4 mengalami peningkatan 0,001 ppm. Hal ini membuktikan bahwa timbal diabsorpsi oleh Gracilaria sp. 5.2.3 Pengukuran pH, Suhu, dan Salinitas

SKRIPSI


M. RAMADHAN


Berdasarkan data yang disajikan, dapat diinterpretasikan bahwa terdapat kecenderungan peningkatan pH dari hari ke-1 sampai dengan hari ke-7 pengamatan. Sementara itu nilai suhu menunjukkan nilai yang berubah-ubah dari hari ke-1 pengamatan sampai dengan hari ke-7 pengamatan. Pada pengamatan menunjukkan kisaran nilai pH berada pada rentang nilai 7,1-8,4. Nilai pH cenderung meningkat seiring meningkatnya konsentrasi Gracilaria sp. yang digunakan sebagai biofilter pada tiap perlakuan. Hal ini dapat dilihat dengan nilai pH pada semua perlakuan mengalami peningkatan nilai pH. Kisaran nilai pH ini merupakan nilai yang optimal untuk pertumbuhan rumput laut Gracilaria sp.. Menurut pendapat Luning (1990) pH optimal untuk pertumbuhan rumput laut Gracilaria sp. berkisar antara 6-9. Nilai pH yang cenderung meningkat ini diprediksi disebabkan karena menipisnya konsentrasi CO2 yang ada pada media air sebagai akibat proses fotosintesis dari Gracilaria sp. yang membutuhkan CO2. Nilai pH air akan semakin meningkat seiring menurunnya konsentrasi CO2 pada air tersebut. Yuniasari (2009) berpendapat bahwa semakin banyak CO2 dalam air akan menggeser kesetimbangan karbonat ke arah kanan, sehingga hal ini dapat menurunkan nilai pH yang ada di perairan. CO2 + H2O ↔ H+ + HCO3Hal yang serupa juga dikemukakan oleh Silaban (2012) bahwa pH air yang meningkat sangat bergantung pada konsentrasi CO2 yang rendah di dalam air. CO2 hasil respirasi tak dapat terhidrolisa menjadi hidrogen yang berupa unsur

SKRIPSI


M. RAMADHAN


asam dan bikarbonat yang merupakan unsur alkali, hal tersebut mengakibatkan nilai pH di dalam air tersebut meningkat. Nilai suhu selama pengamatan berlangsung berkisar antara 29-31 oC. Nilai suhu ini sangat berkaitan erat dengan kondisi suhu lingkungan sekitar. Menurut Aslan (1998) maupun Komarawidjaja (2005) kisaran nilai suhu yang optimal bagi pertumbuhan Gracilaria sp. adalah 20-30oC. Hal ini menunjukkan bahwa kisaran nilai suhu pada masa pengamatan masih mendukung pertumbuhan Gracilaria sp. yang digunakan sebagai biofilter.

SKRIPSI


M. RAMADHAN


VI SIMPULAN DAN SARAN

6.1 Simpulan 1.

Kombinasi biofilter Gracilaria sp, zeolite, dan arang aktif memiliki pengaruh yang sangat signifikan terhadap penurunan konsentrasi logam berat timbal (Pb). kombinasi biofilter Gracilaria sp, zeolite, dan arang aktif ini tercatat memiliki kisaran nilai 0,0002 – 0,945 ppm.

2.

Perlakuan terbaik dalam menurunkan konsentrasi logam berat timbal (Pb) terdapat pada perlakuan P4 kombinasi air laut (5 liter) + timbal (PbNO 3) (1 ppm) + Gracilaria sp. (500 gram) + zeolit (100 gram) + arang aktif (100 gram) yang mampu mengeliminasi konsentrasi logam berat timbal (Pb) hingga 92% (1 ppm) dalam waktu tujuh hari.

6.2. Saran Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang implementasi kombinasi biofilter Gracilaria sp, zeolite dan arang aktif terhadap konsentrasi logam berat timbal (Pb) pada perairan tercemar. Pengkajian pemanfaatan rumput laut dari spesies lain sebagai biofilter yang dikombinasikan dengan zeolite dan arang aktif

SKRIPSI


M. RAMADHAN


dapat dilakukan untuk mengetahui penurunan konsentrasi logam berat timbal (Pb) dalam perairan tercemar.

DAFTAR PUSTAKA

Alimsyah, A. dan A. Damayanti. 2013. Penggunaan Arang Tempurung Kelapa dan Enceng Gondok untuk Pengolahan Air Limbah Tahu dengan Variasi Konsentrasi. Jurnal Teknik POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print). Surabaya. Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. xx hlm

Anggadiredja, T. 2006. Rumput Laut. Jakarta: Penerbit Penebar Swadaya.

Aslan, L. 1993. Budidaya Rumput Laut. Edisi Revisi. Yogyakarta: Penerbit Kanisius.

Asminatun. 2010. Pembuatan Pakan Ikan Berdasarkan Konsep Protein Ideal yang Ramah Lingkungan. Jurnal UI Untuk Bangsa Seri Kesehatan, Sains, dan Teknologi, Vol. 1: 70 – 78.

Brune, D. E., Schwartz G., Eversole A. G., Collier J. A., Schadler T. E. 2003. Intensification of Pond Aquaculture and High Rate Photosynthetic Systems. Aquaculture Engineering 28: 65 – 86.

SKRIPSI


M. RAMADHAN


Burgess, R.M., M. M. Perron, M. G. Cantwell, K. T. Ho, J. R. Serbst, M. C. Pelletier. 2004. Use of Zeolite for Removing Ammonia and AmmoniaCaused Toxicity in Marine Toxicity Identification Evaluations. Archives of Enviromental Contamination and Toxicology, 47: 440-447.

Cole, M. S. Brian, S. Clyde. 1999. Shipping Practices in the Ornamental Fish Industry. United States Department of Agriculture, University of Hawaii Sea Grant Extension Service, Aquaculture Development Program. 22 pp.

Darmono. 1995. Logam dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. UI Press. Jakarta. Hlm 1-139.

Darmono. 2001. Lingkungan Hidup dan Pencemaran: Hubungan dengan Toksikologi Senyawa Logam. Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta. Hlm 140 – 147.

Duborow, R. M., Crosby, D. M., Brunson, M. W. 1997. Ammonia in Fish Pond. Southern Regional Aquaculture Center. SRAC Publ. No. 463.

Erler, D., Putth S., Teeyaporn K., Kanit C. 2005. Preliminary Investigation into the Effect of Carbon Addition on Growth, Water Quality and Nutrien Dynamics in Zero Exchange Shrimp (Penaeus monodon) Culture System. Asian Fisheries Science 18 : 195 – 204.

Ekasari, S. R. 2013. Penyisihan Amonia dari Air Limbah Menggunakan Gabungan Proses Membran dan Oksida Lanjut dalam Reaktor Hibrida Ozon-Plasma Menggunakan Larutan Penyerap Asam Sulfat. Tesis. Program Studi Teknik Kimia. Fakultas Teknik. Universitas Indonesia. Depok. hal 5.

Fardiaz, S. 1992. Polusi Air dan Udara. Yogyakarta: Kanisius. 190 hlm.

SKRIPSI


M. RAMADHAN


Fauzi, Tengku Muhammad. 2008. Pengaruh Pemberian Timbal Asetat dan Vitamin C Terhadap Kadar Malondialdehyde dan Kualitas Spermatozoa di Dalam Sekresi Epididimis Mencit Albino (Mus muculus L) Strain Balb/C. [tesis]. Universitas Sumatra Utara. Medan. xx hlm.

Handayani, N. dan N. Widiastuti. 2009. Adsorpsi Amonium (NH 4+) Pada Zeolit Berkarbon dan Zeolit A yang Disintesis dari Abu Dasar Batubara PT. Ipmomi Paiton dengan Metode Batch. Prosiding Tugas Akhir. Jurusan Kimia. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Surabaya. hal. 1 – 11.

Hasanah, U, S. Hapsari, dan Pariadi. 1997. Studi Kelayakan Zeolit Alam di Daerah Blitar sebagai Adsorben. Laporan Proyek Penelitian Departemen Pendidikan Nasional. Brawijaya. Malang. 2 hal.

Hendrajat, E. A., Brata P., dan Markus M. 2010. Polikultur Udang Vaname (Litopenaeus vannamei) dan Rumput Laut (Gracilaria verrucosa). Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur, BRPBAP. Maros. hal. 145 – 150.

Izzati, M. 2010. Efektifitas Sargassum plagyophullum dan Gracilaria verrucosa dalam menurunkan Kandungan Amonia, Nitrit dan Nitrat dalam Air Tambak. Laboratorium Biologi Struktur dan Fungsi Tumbuhan. Jurusan Biologi. Fakultas MIPA. Universitas Diponegoro. Semarang. hal. 1.

Kartono, M. Izzati, Sutimin, dan D. Insani. 2008. Analisis Model Dinamik Pertumbuhan Biomassa Rumput Laut Gracilaria verrucosa. FMIPA UNDIP. Semarang. Hal 20-24.

Kementerian Kelautan dan Perikanan. 2012. Rencana Strategis Kementerian Kelautan dan Perikanan Tahun 2010 – 2014. Sekretariat Jenderal Kementerian Kelautan dan Perikanan. Jakarta. hal. 14 – 26.

SKRIPSI


M. RAMADHAN


Komarawidjaja, W. 2003. Peluang Pemanfaatan Rumput Laut Sebagai Agen Biofiltrasi Pada Ekosistem Perairan Payau yang Tercemar. Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi Lingkungan. Jakarta. 5 hal.

Komarawidjaja, W. 2005. Rumput Laut Gracilaria sp. Sebagai Fitoremedian Bahan Organik Perairan Tambak Budidaya. Jurnal Teknik Lingkungan P3TL-BPPT, 6 (2): 410 – 415.

Kuncoro, B. 2000. Zeolit sebagai Alternatif Industri Komoditi Mineral di Indonesia. Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catlysis. Hal 1525.

Kusriningrum. 2012. Perancangan Percobaan. Fakultas Kedokteran Hewan. Universitas Airlangga. Surabaya. hal. 1 dan 43.

Las, T. 2004. Potensi Zeolit untuk Mengolah Limbah Industri dan Radioaktif. www.batan-pltr-Artikel_Ilmiah_files\ZEOLIT.HTM 03/03/2007. 7 hal.

Lewanomont, K. 1995. A Review Paper on The Taxonomy of Gracilaria in Asian Countries. 11 pp.

Mercer, B. W., L. L. Ames, C. J. Touhill, W. J. V. Slyke, R. B. Dean. 1970. Ammonia Removal from Secondary Effluents by Selective Ion Exchange. Journal Water Pollution Control, 42: 95-107.

Novianty, E. 1997. Analisa Kandungan Logam Berat Hg, Pb, Cd, Cu, dan As pada Beberapa Jenis Logam Crustacea. [Skripsi]. Bogor. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. IPB. xx hlm.

SKRIPSI


M. RAMADHAN


Ornam, J. F. 2004. Natural Zeolit in Agriculture. Plant Re. Special ed. Vol. 12, 2004: 83-89. Palar, H. 1994. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Rineka Cipta. Jakarta.

Pambayun, G. S., R. Y. E. Yulianto, M. Rachimoellah, dan E. M. M. Putri. 2013. Pembuatan Karbon Aktif dari Arang Tempurung Kelapa dengan Aktivator ZnCl2 dan Na2CO3 sebagai Adsorben Untuk Mengurangi Kadar Fenol dalaam Air Limbah. Jurnal Teknik POMITS Vol. 2, No. 1, (2013) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print). Surabaya. Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri. Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS). xx hlm

Pramesti, R., dan Nirwani. 2007. Organ Reproduksi Gracilaria gigas Harvey pada Fase Karposporofit. Universitas Diponegoro. Semarang. Hal. 93-96.

Purnomo dan Muhyiddin. 2007. Analisis Kandungan Timbal (Pb) Pada Ikan bandeng (Chanos chanos Forsk) Di Tambak Kecamatan Gresik. Surabaya. Jurnal Neptunus, Vol.14, No.1 : 68-77.

Rorrer, GL. And Cheney DP. 2004. Bioprocess Engineering of Cell and Tissue Cultures for Marine Seaweeds. Aquaculture Engineering 32: 11-24.

Silviana, I. N. 2009. Pengaruh Kombinasi Pupuk Kompos dan NPK terhadap Pertumbuhan, Jumlah Klorofil a dan Kadar Air Gracilaria verrucosa. Fakultas Perikanan dan Kelautan Universitas Airlangga. Surabaya. 15 hal.

Sjafrie, N.D.M. 1990. Beberapa Catatan Mengenai Rumput Laut Gracilaria. Oseana, XV(4): 147-155.

SNI : 7387. 2009. Batas Maksimum Cemaran Logam Berat pada Pangan. Standart Nasional Indonesia: Badan Standarisasi Nasional. Hlm 7.

SKRIPSI


M. RAMADHAN


Sunardi. 2004. Cara Alternatif untuk Mengolah Limbah Padat yang Mengandung Merkuri dan Arsen. Dalam http://www.kompas.co.id. Wang, N., J. Russel, Erickson, G. Christopher, Ingersoll, D. I. Christopher, L. B. Eric, T. Auguspurger, and M. C. Barnhart. 2008. Influence of pH on The Acute Toxicity of Ammonia to Juvenile Freshwater Mussels (Fatmucket, Lampsilis siliquoidea). Enviromental Toxicology and Chemistry, 27(5): 1141-1146.

Widayat, W. 2009. Daur Ulang Air Limbah Domestik Kapasitas 0,9 m3 per Jam Menggunakan Kombinasi Reaktor Biofilter Anaerob Aerob dan Pengolahan Lanjutan. Pusat Teknologi Lingkungan, Deputi TPSA, BPP Teknologi Jakarta. xx hlm

Widowati, W., Sastiono, A., Jusuf, R. 2008. Efek Toksik Logam, Pencegahan dan Penanggulangan Pencemaran. Penerbit Andi. Yogyakarta. 2-206

Yulianto, B., R. Ario. dan A. Triono. 2006. Daya Serap Rumput Laut (Gracilaria sp) Terhadap Logam Berat Tembaga (Cu) Sebagai Biofilter. Ilmu Kelautan, 11 (2) : 72-78

SKRIPSI


M. RAMADHAN


Tabel 1. Penurunan konsentrasi Logam Berat Timbal (Pb) selama tujuh hari Perlakuan

Kadar Logam Berat Pb (ppm)

Metode

P0

0,895

AAS

P0

0,631

AAS

P0

0,672

AAS

P0

0,456

AAS

P1

0,356

AAS

P1

0,945

AAS

P1

0,853

AAS

P1

0,645

AAS

P2

0,832

AAS

P2

0,630

AAS

P2

0,823

AAS

P2

0,350

AAS

P3

0,608

AAS

P3

0,704

AAS

P3

0,349

AAS

P3

0,289

AAS

P4

0,324

AAS

SKRIPSI


M. RAMADHAN


P4

0,121

AAS

P4

0,002

AAS

P4

0,136

AAS

Keterangan: Po= Gracilaria sp 500 gram P1= Gracilaria sp 500 gram, zeolite 25 gram, arang aktif 25 gram P2= Gracilaria sp 500 gram, zeolite 50 gram, arang aktif 50 gram P3= Gracilaria sp 500 gram, zeolite 75 gram, arang aktif 75 gram P4= Gracilaria sp 500 gram, zeolite 100 gram, arang aktif 100 gram

SKRIPSI


M. RAMADHAN


Tabel 2. Rata-rata nilai pH dan suhu selama penelitian Perlakuan Kuaitas air hari ke 1

2

3

4

5

6

7

pH

o

pH

o

pH

o

P0

7

30

7

31

7

31 7

P0

7,5 30

7,5 31

7,5 31 7,5 30

7,5 30

7,5 31 7,5 31

P0

7,5 30

7,5 31

7,5 31 7,5 30

7,5 30

7,5 31 7,5 31

P0

7

7

7

7

7

P1

7,5 30

7,5 31

7,5 31 7,5 30

7,5 30

7,5 31 7,5 31

P1

7

7

7

7

7

P1

7,5 30

7,5 31

7,5 31 7,5 30

7,5 30

7,5 31 7,5 31

P1

7

30

7

31

7

31 7

30

7

30

7

31 7

31

P2

7

30

7

31

7

31 7

30

7

30

7

31 7

31

P2

7

30

7

31

7

31 7

30

7

30

7

31 7

31

P2

7

30

7

31

7

31 7

30

7

30

7

31 7

31

P2

7

30

7

31

7

31 7

30

7

30

7

31 7

31

P3

7

30

7

31

7

31 7

30

7

30

7

31 7

31

P3

7

30

7

31

7

31 7

30

7

30

7

31 7

31

P3

7

30

7

31

7

31 7

30

7

30

7

31 7

31

SKRIPSI

c

30

30

c

31

31

c

pH

31 7

31 7

o

pH

o

pH

o

30

7

30

7

31 7

c

30

30


c

30

30

c

pH

31 7

31 7

o

c

31

31

31

M. RAMADHAN


P3

7,5 30

7,5 31

7,5 31 7,5 30

7,5 30

7,5 31 7,5 31

P4

7,5 30

7,5 31

7,5 31 7,5 30

7,5 30

7,5 31 7,5 31

P4

7

30

7

31

7

31 7

30

7

30

7

31 7

31

P4

7

30

7

31

7

31 7

30

7

30

7

31 7

31

P4

7

30

7

31

7

31 7

30

7

30

7

31 7

31

Lampiran Perhitungan Rancangan Percobaan Ulangan

Perlakuan

Total

P0

P1

P2

P3

P4

1

0,895

0,356

0,832

0,608

0,324

3,015

2

0,631

0,945

0,630

0,704

0,121

3,031

3

0,672

0,853

0,823

0,349

0,002

2,699

4

0,456

0,645

0,350

0,289

0,136

1,826

Total

2,654

2,799

2,635

1,95

0,583

10,621

Rata-rata

0,6990

0,6635

0,6587

0,4875

0,1457

JKT = 7,1197 – 10,621 2 5x4 = 7,1197 – 5,6402 = 1,4794 JKP = 2,654 2 + 2,799 2 + 2,635 2 + 1,95 2 + 0,583 2 – 10,621 2 4

20

= 6,4909 – 5,6402

SKRIPSI


M. RAMADHAN


= 0,8507 JKG = JKT – JKP = 1,4794 – 0,8507 = 0,6287 KTP = JKP 5-1 = 0,2126 KTG = JKT –JKP t (n-1) = 0,6287 15 = 0,0619 Fhit = 0,2126 0,0619 = 3,4345

\

SKRIPSI


M. RAMADHAN


Lampiran 5. Analisis sidik ragam (ANOVA) kombinasi biofilter Gracilaria sp. dan zeolit terhadap penurunan konsentrasi Timbal Sumber Keragaman

db

Perlakuan

4

0,8507

0,2126

Galat

15

0,6287

0,0619

Total

19

1,4794

Perlakuan Ratarata

JK

KT

F hit

F tabel 0,05

3,4345*

3,06

(x-P4)

(x-P3)

(x-P2)

(x-P1)

BNJ 5%

0,005

0,527

0,01 4,31

(x) P0

0,6990

0,553*

0,211

0,040

P1

0,6635

0,517

0,176

0,004

P2

0,6587

0,513

0,513

P3

0,4875

0,341

0,341

P4

0,1457

SKRIPSI


M. RAMADHAN


P0

P1

P2

P3

P4

a b LAMPIRAN

Zeolit dan Arang Aktif

Kertas pH

Zeolit dan Arang aktif

SKRIPSI


Kertas pH

M. RAMADHAN


Pengenceran Timbal

Akuades

Tandon Air

Pengambilan Timbal

Wadah Penelitian

SKRIPSI


M. RAMADHAN


SKRIPSI


M. RAMADHAN

PENGARUH KOMBINASI BIOFILTER Gracilaria sp, ZEOLIT DAN ARANG AKTIF TERHADAP LOGAM BERAT TIMBAL (Pb)

Recommend Documents