Uji Toksisitas Akut Limbah Oli Bekas di Sungai Kalimas Surabaya Terhadap Ikan Mujair ( Tilapia missambicus ) dan Ikan Nila (Oreochromis niloticus ) Oleh : Shabrina Raedy Adlina 3310100047
Dosen Pembimbing : Ir.Didik Bambang S, MT.
Dosen Co. Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Nieke Karnaningroem, M.Sc
Latar Belakang
Oli Bekas
Limbah Oli di Sungai Kalimas Surabaya
Rumusan Masalah
• Bagaimanakah menentukan kadar konsentrasi zat toksik hidrokarbon yang terkandung di dalam limbah oli bekas yang membunh 50 % dari biota uji pada pemaparan 96 jam ? • Berapakah nilai LC50 pada air limbah oli bekas tersebut ?
Tujuan
• Menentukan nilai LC50 limbah oli bekas terhadap ikan mujair dan ikan nila. • Mengetahui kadar konsentrasi hidrokarbon dalam limbah oli bekas satu kendaraan bermotor dan limbah oli bekas camburan beberapa kendaraan bermotor terhadap hewan uji ikan mujair dan ikan nila dalam LC50.
Ruang Lingkup Toksikan yang digunakan adalah limbah oli bekas dengan konsentrasi yang berbeda.
Air pengencer berasal dari PDAM
Parameter Uji : BOD , COD , TSS , DO, pH, Kadar Hidrokarbon
Variabel Uji : 1. Ikan mujair dan ikan nila 2.Air limbah oli bekas pada satu kendaraan bermotor dan campuran dari beberapa kendaraan bermotor
Menggunakan metode LC50 dengan skala laboratorium.
Tinjauan Pustaka Minyak pelumas / oli bekas adalah minyak pelumas / oli yang telah digunakan pada suatu usaha atau kegiatan yang telah berubah warna dan mengandung partikel logam yang dimanfaatkan kembali. Menurut PP no 85 tahun 1999 minyak pelumas / oli bekas termasuk dalam katagori sumber limbah tidak spesifik dan memerlukan penanganan tertentu agar tidak mencemari lingkungan.
Tinjauan Pustaka Hasil Analisis Laboratorium Kimia kandungan limbah oli terdiri dari dari 18,32% air , 2,43% minyak (hidrokarbon), 57,16% bahan organik, 8,65% Si , 6,7% , dan 5,23% . Keberadaan bahan organik dalam jumlah yang besar menyebabkan kebutuhan oksigen yang meningkat dalam badan air, sehingga dapat membahayakan kelangsungan hidup biota air.
Baku Mutu
Peraturan
• Baku Mutu Mengikuti Baku Mutu Air Limbah Usaha Pencucian Kendaraan Bermotor
• Peraturan Gubernur Propinsi Jawa Timur No.72, Tahun 2013
No
Parameter
1 2 3 4 5
BOD COD TSS Minyak dan Lemak pH
Kadar Maksimum (mg/L) 100 250 100 10 6,0-9,0
BIOTA UJI
Ikan Mujair (Tilapia missambicus )
Ikan Nila (Oreochromis nilaticus)
Ikan yang jenisnya konsumsi air tawar (Anonim, 2004)
Ikan yang tahan gerhadap perubahan lingkungan hidup. Pertumbuhan optimalnya terjadi pada ph 7- 8. (Suyanto,2003)
Ide Studi Pustaka Persiapan alat dan Bahan Penelitian Pendahuluan Aklimatisasi Uji Pencarian kisaran Uji Toksisitas Akut Perhitungan Analisa dan Pembahasan Kesimpulan dan Saran
Skema Penelitian
Persiapan Alat dan Bahan
A.
Persiapan Tempat a) Tempat uji toksisitas di laboratarium teknik lingkungan ITS b) Tempat uji analisa kadar Hidrokarbon di laboratarium teknik Lingkungan ITS
B. Persiapan Peralatan a) Perlengkapan aerasi ( selang, kompresor udara) b) Alat-alat laboratarium untuk analisa TSS, COD, BOD, DO , PH, Suhu dan Analisa kadar Hidrokarbon c) Ember bak aklimatisasi d) Reaktor uji penelitian berkapasitas 10 liter sebanyak 24 buah. C. Pengadaan Biota Uji Ikan mujair dan ikan nila
Uji Toksisitas Aklimatisasi
Uji Toksisitas Akut
Dilakukan selama 7 hari Parameter yang diukur setiap hari Suhu, pH, DO TSS, BOD, COD,kadar hidrokarbon diukur pada awal percobaan Biota uji diberi makan setiap hari. (APHA, 1998)
Uji Pencarian Kisaran Dilakukan selama 96 jam Variasi konsentrasi meliputi 0%, 0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8%, dan 1% total volume toksikan. (Mangkoedihardjo,1999)
Dilakukan selama 96 jam dengan pengulangan 3x pada tiap konsentarasi Selama penelitian ikan tidak boleh diberi makan. (Mangkoedihardjo. 1999)
A
B
A
B
0%
0%
0%
0%
0.2 %
0.2 %
0.2 %
0.2 %
0.4 %
0.4 %
0.4 %
0.4 %
0.6 %
0.6 %
0.6 %
0.6 %
0.8 %
0.8 %
0.8 %
0.8 %
1%
1%
1%
1%
Keterangan Kode A : Limbah oli bekas pada satu kendaraan Kode B : Limbah oli bekas campuran dari beberapa kendaraan
• 1 gr ikan / I liter air • Volume Tiap Reaktor 10 liter • Reaktor yang digunakan adalah reaktor kaca persegi panjang dengan ukuran 30 cm x 25 cm x 30 cm
Analisis dan Pembahasan
Analisis Air Pengencer dan Toksikan
Air Pengencer menggunakan air sungai kalimas Surabaya yang sudah dianalisa di laboratorium Teknik Lingkungan ITS dengan hasil sebagai berikut : Hasil Analisis (mg/l)
No
Parameter
Kriteria Mutu Air (mg/l)
1
BOD
2
10
2
COD
10
19
3
TSS
50
120
4
pH
6-9
7,40
5
DO
6
2.3
6
Minyak dan Lemak
10
0
Sumber : Hasil Analisis Laboratorium Teknik Lingkungan
Analisis Toksikan
Hasil Analisa Limbah Oli Bekas pada Satu Kendaraan Bermotor dan Parameter Baku Mutu Air Limbah Pencucian Kendaraan Bermotor. No
Parameter
Kadar Maksimum (mg/L)
Hasil Analisa (mg/L)
1 2 3 4 5 6 7
Minyak dan Lemak BOD COD TSS pH MBAS (Deterjen) Fosfat (sebagai P2O4)
10 100 250 100 6-9 10 10
898000 595.088 790 6.85 0.32 0.3
Sumber : Hasil Analisis Laboratorium Teknik Lingkungan
Analisis Toksikan Hasil Analisa Limbah Oli Bekas pada Beberapa Kendaraan Bermotor dan Parameter Baku Mutu Air Limbah Pencucian Kendaraan Bermotor.
Parameter
1
Minyak dan Lemak
10
989.000
2
BOD
100
-
3
COD
250
625.088
4
TSS
100
890
5
pH
6-9
6.95
6
MBAS (Deterjen)
10
0.43
7
Fosfat (sebagai P2O4)
10
0.5
Sumber : Hasil Analisis Laboratorium Teknik Lingkungan
Kadar Maksimum (mg/L)
Hasil Analisa (mg/L)
No
Aklimatisasi Hasil Pengamatan dan Hasil Analisis Ikan Mujair pada Proses Aklimatisasi. Waktu Pemajanan (jam)
Parameter Uji
Satuan
Kematian Ikan Uji
24
48
72
96
120
144
168
Ekor
4
7
10
5
4
4
6
pH
-
7.6
7.4
7.4
7.6
7.5
7.2
7.3
Suhu
0C
30
30
30
29
29
29
29
DO
Mg/l
3.4
3.3
3.6
3.7
3.5
3.2
3.1
Sumber: Hasil Pengamatan dan Analisis Laboratorium Teknik Lingkungan
Aklimatisasi Hasil Pengamatan dan Hasil Analisis Ikan Nila pada Proses Aklimatisasi Waktu Pemajanan (jam) Parameter Uji
Satuan
24
48
72
96
120
144
168
Ekor
5
5
4
6
3
5
6
pH
-
7.6
7.5
7.4
7.5
7.7
7.8
7.7
Suhu
0C
30
30
30
28
27
28
25
DO
Mg/l
3.45
3.5
3.6
3.87
3.54
3.21
3.23
Kematian Uji
Ikan
Sumber: Hasil Pengamatan dan Analisis Laboratorium Teknik Lingkungan
Uji Toksisitas Pencarian Kisaran Pembuatan Kisaran Konsentrasi Toksikan dan Air Pengencer Konsentrasi
Air Limbah
Air Pengencer
Total Volume
0%
0
10.000 ml
10 L
0,2%
20 ml
9.980 ml
10 L
0,4%
40 ml
9.960 ml
10 L
0,6%
60 ml
9.940 ml
10 L
0,8%
80 ml
9.920 ml
10 L
1%
100 ml
9.900 ml
10 L
Sumber : Hasil Pengamatan dan Analisis Laboratorium Teknik Lingkungan
Uji Toksisitas Pencarian Kisaran Grafik Hasil Uji Pencarian Kisaran pada Toksisikan Limbah Oli pada Satu Kendaraan Bermotor
Uji Toksisitas Pencarian Kisaran Grafik Hasil Uji Pencarian Kisaran Ikan Mujair pada Toksisikan Limbah Oli pada Beberapa Kendaraan Bermotor
Uji Toksisitas Pencarian Kisaran Grafik Hasil Uji Pencarian Kisaran Ikan Nila pada Toksisikan Limbah Oli pada Beberapa Kendaraan Bermotor
Uji Toksisitas Akut Untuk limbah oli bekas pada satu kendaraan bermotor untuk ikan mujair dan nila adalah pada kisaran konsentrasi toksikan 0%, 0.08 %, 0.16 %,0. 24 %, 0.32 %, 0.4 % .
Uji Toksisitas Akut Untuk limbah oli bekas pada beebrapa kendaraan bermotor untuk ikan mujair adalah pada kisaran konsentrasi toksikan 0 %, 0.04 %, 0.08 %, 0.12 %, 0.16 %, 0.2 %.
12
Rata ‐ Rata Kematian Ikan (ekor)
10 8 6
ikan mujair
4 2 0 0
0.04
0.08
0.12
Konsentrasi Toksikan (%)
0.16
0.2
Uji Toksisitas Akut Untuk limbah oli bekas pada beebrapa kendaraan bermotor untuk ikan nila adalah pada kisaran konsentrasi 0%, 0.08%, 0.16%, 0.24%, 0.32%, 0.4%.
Rata - Rata Kematian Ikan (ekor)
12 10 8 6 ikan nila 4 2 0 0
0.08
0.16
0.24
0.36
Konsentrasi Toksikan (mg/l)
0.4
Perhitungan LC50
1. Memasukkan data konsentrasi toksikan dan proporsi respon pada grafik log –log kemudian menentukan garis korelasinya dengan persamaannya 3. Menghitung perbedaan mutlak antara respon uji terkoreksi (R) dan respon harapan (RH) untuk setiap konsentrasi.
2. Mengidentifikasi proporsi respon harapan (RH) pada tiap konsentrasi dengan memasukkan nilai konsentrasi toksikan pada persamaan garis korelasi.
4. Menghitung Chi2 tiap konsentrasi dengan bantuan nomograf Chi2.
Perhitungan LC50 CONTOH PERHITUNGAN
Mortalitas Biota Uji
Proporsi Kematian ®
Proporsi Respon Harapan (RH)
(R-RH)
Chi2
10
0
0
0
0
0
0.04
10
2
20
14
6
0.3
0.08
10
3
30
33
3
0.004
0.12
10
5
50
52
2
0.002
0.16
10
6
60
71
11
0.1
0.2
10
10
100
90
10
0.1
Jumlah variasi = 5
Jumlah biota uji = 50
Konsentrasi Toksikan (%)
Jumlah Biota Uji
0
Jumlah =0,506
Perhitungan LC50 Chi2 perhitungan = = = 5,06 5.Menghitung tingkat kebebasan (N) Chi2 untuk batas kepercayaan 95%. i. Jika Chi2 perhitungan < Chi2 (95%) maka garis korelasi konsentrasi toksikan harapan dapat diterima untuk perhitungan selanjutnya. ii.Jika hasilnya tidak memenuhi, maka dicoba kembali hingga memenuhi Chi2 perhitungan < Chi2 (95%). iii.Jika setelah dilakukan banyak pengulangan nilai Chi2 masih belum memenuhi, maka uji toksisitas perlu diulang.
Perhitungan LC50 6.Menghitung LC50-96jam dengan batas-batas kepercayaan 95% berdasarkan garis kolerasi proporsi respon harapan yang telah diterima.
A. Dari persamaan garis kolerasi dapat ditentukan : LC55 : 24,38 % LC50 : 22,48 % LC45 : 20,57 %
B. Menentukan Kemiringan Garis Korelasi Konsentrasi Proporsi Harapan S = (LC55 / LC50 + LC50 / LC45) / 2
Perhitungan LC50 C. Menghitung faktor LC50 dengan persamaan berikut : f = S (2,77 / (N) ^ 0,5) = 1,089 (2,77 / (20) ^ 0,5) =1,054
D. Menentukan Batas – Batas Kepercayaan 95 % LC50 : Batas atas = LC50 x f Batas bawah = LC50/ f
Konsentrasi Hidrokarbon LC 50 Perhitungan konsentrasi hidrokarbon dengan rumus : V1 x N1 = V2 x N2 Keterangan: V1 = Volume Toksikan (ml) N1 = Konsentrasi Toksikan (mg/l) V2 = Volume Total (ml) N2 = Konsentrasi Total (mg/l) Contoh perhitungan limbah oli satu kendaraan bermotor pada ikan mujair : V1 = 22.48/10 L = 2.248 L N1 = 15640 mg/l V2 = 10 L N2 = (2.248 L x 15640 mg/l)/10 L = 3515.8 mg/l
Konsentrasi Hidrokarbon LC 50 Hasil pengujian hidrokarbon pada konsentrasi yang menyebabkan kematian 50 % dapat dilihat pada Tabel berikut : Hasil Analisa
No
Jenis biota uji
Satuan
Limbah Oli Satu Kendaraan Bermotor
Limbah Oli Beberapa Kendaraan Bermotor
1
Ikan Mujair
Mg/l
3515.8
6211.5
2
Ikan Nila
Mg/l
3075.6
16831.4
Sumber : Hasil Perhitungan tahun 2014
Kesimpulan 1.Hasil dari Nilai LC50, 96 jam Pada limbah oli bekas pada satu kendaraan bermotor ikan mujair LC50, 96 jam adalah (22,48 ± 1,2 ) % volume toksikan dan pada ikan nila dengan (19,59 ± 1,3) % volume toksikan sedangkan untuk limbah oli bekas pada beberapa kendaraan bermotor ikan mujair LC50, 96 jam adalah (11,58 ± 0,6) % volume toksikan dan limbah oli bekas pada beberapa kendaraan bermotor ikan mujair LC50, 96 jam adalah (22,4 ± 1,3 ) % volume toksikan.
2.Kandungan hidrokarbon pada konsentrasi yang menyebabkan kematian 50 % dalam LC50 adalah 3515.8 mg/l untuk ikan mujair dan 3075.6 mg/l untuk ikan nila pada toksikan limbah oli satu kendaraan bermotor sedangkan untuk limbah oli beberapa kendaraan oli pada ikan mujair sebesar 6211.5 mg/l dan ikan nila 16831.4 mg/l.
Saran
1.Perlu dilakukan penelitian pada daerah sungai lain di Surabaya yang mengandung beban pencemar limbah oli bekas. 2.Perlu diteliti juga konsentrasi limbah oli bekas yang menyebabkan toksisitas letal pada biota uji lain .
3.Perlu diteliti kemurnian oli satu kendaraan dan campuran beberapa kendaraan dengan merk yang sudah diketahui.
