EFEKTIVITAS PENYERAPANN LOGAM KROMIUM (Cr VI) DAN KADMIUM (Cd) OLEH Scenedesmus dimorphus
FAUZIAH
PROGRAM STUDI BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2011 M/1433 H
EFEKTIVITAS PENYERAPAN LOGAM KROMIUM (Cr VI) DAN KADMIUM (Cd) OLEH Scenedesmus dimorphus
Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Sarjana Sains Pada Program Studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
FAUZIAH 107095003016
PROGRAM STUDI BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2011 M/1433 H
PENGESAHAN UJIAN
Skripsi berjudul “ Efektivitas Penyerapan Logam Kromium (Cr VI) dan Kadmium (Cd)
oleh Scenedesmus dimorphus”
yang
ditulis oleh Fauziah,
NIM
107095003016 telah diuji dan di nyatakan LULUS dalam sidang Munaqasyah Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta pada tangga 08 Desember 2011. Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu (S1) Program Studi Biologi. Menyetujui Penguji 1,
Penguji 2,
Megga Ratnasari Pikkoli, M, Si. NIP. 1972 0322 2002 12 2002
Narti Fitriyana, M. Si. NIDN. 0331 10 7403
Pembimbing 1,
Pembimbing 2,
DR. Lily Surayya Eka Putri, M. Env. Stud. NIP. 1969 4042 00501 2005
Dasumiati, M. Si. NIP. 1973 0923 1999 03 2002
Mengetahui, Dekan
Ketua
Fakultas Sains dan Teknologi
Program Studi Biologi
Dr. Syopiansyah Jaya Putra, M. Sis. NIP. 1968 0117 2001 12 1001
DR. Lily Surayya Eka Putri, M. Env. Stud. NIP. 1969 4042 00501 2005
PERNYATAAN
DENGAN INI SAYA MENYATAKAN KEASLIAN SKRIPSI INI BENARBENARA HASIL KARYA SENDIRI YANG BELUM PERNAH DIAJUKAN SEBAGAI SKRIPSI ATAU KARYA ILMIAH PADA PERGURUAAN TINGGI ATAU LEMBAGA MANAPUN
Jakarta, Desember 2011
Fauziah NIM. 107095003016
ABSTRAK
F A U Z I A H. Efektivitas Penyerapan Logam Kromium Cr (VI) dan Kadmium (Cd) oleh Scenedesmus dimorphus. Skripsi. Program Studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi. Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. 2011. Penelitian ini bertujuan 1) Mengetahui kemampuan penyerapan S. dimorphus, 2) Pengaruh konsentrasi logam terhadap kerapatan dan 3) Efektivitas penyerapan logam Cr (VI) dan Cd oleh S. dimorphus dari berbagai konsentrasi logam. Rancangan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang terdiri atas empat perlakuan dengan tiga ulangan pada masing-masing logam, yakni konsentrasi logam Cr (VI) 0,1 , 1, 2 dan 0 ppm (kontrol) dan logam Cd 0,1 , 1, 5 dan 0 ppm (kontrol), masing-masing sampel dianalisa dengan Spektofotometer Serapan Atom. Analisis data menggunakan analisis variansi yang dilanjutkan dengan uji Duncan. Hasil penelitian menunjukkan Efektivitas penyerapan tertinggi terjadi di hari ke-5 pada konsentrasi Cr (VI) 0,1 ppm yakni sebesar 94,24% dengan kerapatan 935.833,3 sel/ ml dan pada logam Cd penyerapan sebesar 65,91% dengan kerapatan 363333,3 sel/ml di konsentrasi 5 ppm. Tingkat Efektivitas penyerapan S. dimorphus terhadap logam Cr (VI) lebih tinggi dibandingkan dengan logam Cd.
Kata Kunci:
Efektivitas penyerapan, Kadmium (Cd), Kromium Cr (VI), Scenedesmus dimorphus,
ABSTRACT
F A U Z I A H. Absorption Effectiveness Metals Chromium Cr (VI) and Cadmium (Cd) by Scenedesmus dimorphus. Departement of Biology. Faculty of Science and Technology. State Islamic University of Jakarta. 2011 This reaserch was conducted 1) the absorption ability of S. dimorphus, 2) the effect of metal concentration on the density and 3) the effectiveness of metal uptake of Cr (VI) and Cd by S. dimorphus of various concentrations of metals. The design used in this study was Complete Randomized Design (CRD) consisting of four treatments with three replications at each metal, the metal concentrations of Cr (VI) 0.1, 1, 2 and 0 ppm (control) and the metals Cd 0.1, 1, 5 and 0 ppm (control), each sample was analyzed by Atomic Absorption Spectrophotometer. Data analysis using analysis of variance followed by Duncan test. The results showed the highest absorption effectiveness occured in day-to-5 on the concentration of Cr (VI) 0.1 ppm which was equal to 94.24% with a density of 935,833.3 cells / ml and the metals Cd uptake by 65.91% with a density of 363,333.3 cells / ml at a concentration of 5 ppm. Effectiveness of the absorption rate of S. dimorphus to metal Cr (VI) was higher than Cd.
Keywords
: Effectiveness absorption, Cadmium (Cd), Chromium (Cr VI), Scenedesmus dimorphus,
Persembahanku…..
Demi masa. Sesungguhnya manusia berada dalam kerugian. Kecuali orang-orang yang beriman dan mengerjakan kebajikan serta saling menasihati untuk kebenaran dan saling menasihati untuk kesabaran. {QS. Al-‘Asr: 1-3}
Salah satu kunci bahagia adalah keberanian untuk memilih Melakukan apa yang kita pilih dengan kesungguhan Dan berani menerima konsenkuensi dari pilihan tersebut Bahagia adalah akhir dari masalah dan kerinduan Kupersembahkan karya ini untuk Keluarga besar H. Sarjan (Alm) dan H. Nali tercinta Terimakasihku…. Ummi dan aba yang tiada henti memberi doa dan motivasi Doa mu kini terwujud, harapanmu kenyataan Tanpamu takkan ku capai cita Berkat cintamu, kuraih impian Kuharap semangat ini akan terus berkobar pada adik-adikku (Isol, Rika, Pipit, Riza & Lana) Demi mencapai satu tujuan bersama Membahagiakan ummi dan aba Inilah janjiku
Yang takkan terlupa… Teguh Budiyanto & keluarga… Dukungan dan pengorbananmu sangat berharga bagiku Terimakasih telah memberi hujan dalam hatiku {14 November 2009}
KATA PENGANTAR
Rasa syukur yang dalam penulis sampaikan kehadiran Allah SWT Yang Maha Pemurah, berkat kemurahan-Nya skripsi dengan judul Efektivitas Penyerapan Logam Kromium (Cr VI) dan Kadmium (Cd) oleh Scenedesmus dimorphus dapat penulis selesaikan sesuai dengan harapan. Shalawat dan salam selalu tercurahlimpahkan kepada junjungan Nabi Muhammad SAW beserta keluarga dan para pengikutnya yang senatiasa memberi tauladan kepada umatnya. Skripsi ini diharapkan
dapat memberikan informasi tentang potensi
Scenedesmus dimorphus sebagai biosorben maupun sebagai bioindikator pencemaran lingkungan perairan dan menjadi solusi bagi pengolahan limbah logam berat. Dengan segala hormat dan kerendahan hati, penulis haturkan terimaksih untuk semua bantuan dan dukungan yang diberikan oleh berbagai pihak dalam pelaksanaan studi sampai penelitian sehingga tersusun skripsi ini, semoga allah SWT memberkan balasan yang lebih baik. Penulis menyadari bahwa skripsi ini tidak mungkin tersusun tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak, yaitu: 1. DR. Lily Surayya Eka Putri, M. Stud. Env. selaku Ketua Pogram Studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi serta pembimbing I yang telah memberi kesempatan penulis melaksanakan penelitian ini, dengan penuh kesabaran dan arahan selalu membimbing penulis. 2. Dasumiati M. Si. selaku pembimbing II. Terimakasih atas transfer ilmu dan nasehat yang diberikan kepada penulis.
3. DR. Syopiansyah Jaya Putra, M. Sis. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. 4. Megga R. Pikoli, M. Si. dan Narti Fitriana, M. Si. Selaku penguji sidang yang telah banyak memberi masukan dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini. 5. Etyn Yunita, M. Si. dan Dini Damayanti, S.Si. yang telah banyak memberi arahan dan saran serta senantiasa meluangkan waktunya membimbing penulis. 6. Segenap
Dosen
Biologi
yang
penuh
dedikasi
membuka
wawasan
mahasiswanya, semoga cahaya ilmu selalu menerangi kehidupan kita semua. 7. Kepala Pusat Laboratorium Terpadu (PLT) Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta beserta seluruh jajaran staff, khususnya Kabag. Laboratorium Biologi dan Kabag. Laboratorium Lingkungan beserta semua laboran yang telah banyak membantu selama penelitian berlangsung. 8. Rahmania A. Darmawan, M. Sc., Arif Dwi Santos, M. Eng., Agung Setiawan, M. Si, jajaran peneliti Pusat Teknologi Lingkungan (PTL) BPPT-Thamrin, Bapak Chandra (LIPI Cibinong) dan Ibu Sherly (LIPI Ancol). 9. Wulan Rahmansari Nurutami teman seperjuangan dalam penelitian ini; Nasti, Amal, Restu, Puput, Yudhi, Seno, Jael, Dwi, Ifah, Ery, Kiki, Ida, Niar, Mbul, Ozan dan Galih (B 1007 UIN), Mardiansyah, S. Si. (Biologi 2003), Taufik Hidayat (Fisika 2007) dan Itoh (Kimia 2007) serta semua teman penulis. Penulis sadari skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, untuk itu saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan demi penyempurnaan skripsi ini. Jakarta, Desember 2011 Fauziah
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .................................................................................
i
DAFTAR ISI ...............................................................................................
iii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................
vi
DAFTAR LAMPIRAN ...............................................................................
viii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ..............................................................................
1
1.2. Rumusan Masalah .........................................................................
2
1.3. Hipotesis .......................................................................................
3
1.4. Tujuan Penelitian ..........................................................................
3
1.5. Manfaat Penelitian ........................................................................
3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Scenedesmus dimorphus ................................................................
4
2.1.1. Klasifikasi dan Struktur Sel S. dimorphus. .........................
4
2.1.2. Reproduksi S. dimorphus. ..................................................
6
2.1.3. Pertumbuhan Scenedesmus sp. ...........................................
7
2.2. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kultur Mikroalga ....................
9
2.2.1. Inokulum ...........................................................................
9
2.2.2. Cahaya ..............................................................................
10
2.2.3. Karbondioksida (CO2) .......................................................
12
2.2.4. Nutrien ..............................................................................
12
2.2.5. Suhu ..................................................................................
12
2.2.6. Derajat Keasaman (pH) .....................................................
13
2.3. Logam Berat Kromium (Cr VI).....................................................
13
2.4. Logam Berat Kadmium (Cd) ........................................................
15
2.5. Mekanisme Pengambilan Logam Berat oleh Mikroalga ................
16
2.6. Detoksifikasi Logam Berat oleh Mikroalga ...................................
18
2.7. Spektrofotometer Serapan Atom ...................................................
18
2.8. Kerangka Berfikir .........................................................................
20
BAB III
METODOLOGI PEBELITIAN
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian .........................................................
21
3.2. Bahan dan alat ...............................................................................
21
3.3. Rancangan Penelitian ....................................................................
22
3.4. Cara Kerja .....................................................................................
22
3.4.1. Persiapan ..........................................................................
23
3.4.2. Inokulasi............................................................................
25
3.4.3. Pengukuran kondisi fisik ruang kultur ................................
25
3.4.4. Pengukuran pH media........................................................
25
3.4.5. Penghitungan kerapatan sel................................................
25
3.4.6. Perhitungan jumlah koloni .................................................
26
3.4.7. Pengukuran sel ..................................................................
27
3.4.8. Pengujian penyerapan logam Cr (VI) dan Cd .....................
27
3.5. Analisis Data .................................................................................
28
3.4. Skema Penelitian ...........................................................................
29
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Efektivitas Penyerapan Logam Cr (VI) dan Cd oleh S. dimorphus
30
4.1.1. Efektivitas Penyerapan Logam Cr (VI) ..............................
30
4.1.2. Efektivitas Penyerapan Logam Cd .....................................
33
4.2. Kerapatan, Koloni dan Ukuran Sel S. dimorphus .........................
36
4.2.1. S. dimorphus pada berbagai konsentrasi logam Cr (VI) .....
36
4.2.2. S. dimorphus pada berbagai konsentrasi logam Cd ............
39
4.3. Hubungan Efektivitas Penyerapan dengan Kerapatan S. dimorhus pada Logam Cr (VI) dan Cd ..........................................
43
4.3.1. Hubungan Efektivitas Penyerapan dengan Kerapatan S. dimorhuspada Logam Cr (VI) ..........................................
43
4.3.2. Hubungan Efektivitas Penyerapan dengan Kerapatan S. dimorhuspada Logam Cd ..................................................
44
4.4. Kondisi Ruang Kultur ....................................................................
46
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ..................................................................................
47
5.2. Saran ............................................................................................
47
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................
49
LAMPIRAN ................................................................................................
55
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1.
Koloni sel dan struktur scenedesmus sp. ........................................................ 5
Gambar 2.
Struktur kimia selulosa .................................................................................. 5
Gambar 3.
Proses pertukaran ion Cr pada permukaan membran sel ................................ 6
Gambar 4.
Pembelahan sel secara autokoloni ................................................................. 7
Gambar 5.
Pola pertumbuhan sel .................................................................................... 9
Gambar 6.
Kerangka berfikir .......................................................................................... 20
Gambar 7.
Skema Hemocytometer Improved Neubauer .................................................. 27
Gambar 8.
Skema penelitian ........................................................................................... 29
Gambar 9.
Kemampuan penyerapan logam Cr (VI) oleh S. dimorpus pada hari ke-5 dan 10..................................................................... 30
Gambar 10.
Kemampuan penyerapan logam Cd oleh S. dimorpus pada hari ke-5 dan 10 .................................................................................... 33
Gambar 11.
Pertumbuhan S. dimorphus beberapa konsentrasi logam Cr (VI) ............................................................................................ 36
Gambar 12.
Pembentukan koloni S. dimorphus pada beberapa konsentrasi logam Cr (VI) ............................................................................. 38
Gambar 13.
Perubahan ukuran panjang dan lebar S. dimorphus pada hari ke-0, 5 dan 10 di beberapa konsentrasi logam Cr (VI)............................................................................................................... 39
Gambar 14.
Pertumbuhan S. dimorphus pada beberapa konsentrasi Cd ................................................................................................................. 40
Gambar 15.
Pembentukan koloni S. dimorphus pada beberapa 42 konsentrasi logam Cd ....................................................................................
Gambar 16.
Perubahan ukuran panjang dan lebar S. dimorphus pada hari ke-0, 5 dan 10 pada beberapa konsentrasi logam Cd ...................................................................................................... 43
Gambar 17.
Efektivitas penyerapan logam Cr (VI) pada hari ke-5 dan 10 ........................................................................................................... 44
Gambar 18.
Efektivitas penyerapan logam Cd pada hari ke-5 dan 10 ................................................................................................................. 45
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1.
Rata-rata kerapatan S. dimorphs (Sel/ml) ...................................................... 55
Lampiran 2.
Rata-rata kerapatan sel yang telah ditransformasikan dalam bentuk log (Sel/ml). ............................................................................ 56
Lampiran 3.
Data jumlah koloni yang terbentuk selama 11 hari pengamatan ................................................................................................... 57
Lampiran 4.
Data ukuran sel ............................................................................................. 58
Lampiran 5.
Perubahan pH media pada beberapa konsentrasi logam Cr (VI) dan Cd .............................................................................................. 59
Lampiran 6.
Data faktor fisik ............................................................................................ 61
Lampiran 7.
Pengamatan makroskopis. ............................................................................. 62
Lampiran 8.
Pengamatan mikroskopis............................................................................... 64
Lampiran 9.
Uji Anova terhadap kerapatan sel, jumlah koloni dan pH media selama 11 hari pengamatan pada logam Cr 66 (VI)............................................................................................................... Uji lanjutan terhadap keraptan sel , jumlah koloni dan pH media pada logam Cr (VI) antar tiap konsentrasi ..................................... 68
Lampiran 10.
Lampiran 11.
Uji Anova terhadap kerapatan sel, jumlah koloni dan pH media pada logam Cd .............................................................................. 71
Lampiran 12.
Uji lanjutan terhadap keraptan sel , jumlah koloni dan pH media selama 11 hari pengamatan pada logam Cr (VI)............................................................................................................... 73
Lampiran 13.
Uji Anova terhadap penyerapan logam Cr (VI), ukuran panjang dan lebar sel S. dimorphus Cr (VI) ................................................... 75
Lampiran 14.
Uji Anova terhadap penyerapan logam Cd, ukuran 77 panjang dan lebar sel S. dimorphus...............................................................
Lampiran 15.
Perhitungan penentuan jumlah logam yang digunakan .................................. 79
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Kemajuan teknologi dan berkembangnya dunia industri, ikut andil dalam menyebabkan pencemaran lingkungan, terutama di sekitar industri. Limbah yang dihasilkan oleh industri dapat berupa bahan organik maupun anorganik. Logam berat dan limbah anorganik lainnya tidak dapat membusuk sehingga sulit didegradasi, apabila limbah ini masuk ke dalam perairan maka akan menyebabkan peningkatan jumlah ion logam dalam air (Giyatmi, dkk., 2008). Menurut Palar (1994), air yang mengandung cuprum (Cu), kromium (Cr), dan argentum (Ag) yang merupakan logam-logam berbahaya bagi tubuh manusia, karena cenderung untuk berakumulasi dalam jaringan tubuh manusia dan menimbulkan keracunan. Berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengolahan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, ambang batas krom heksavalen (Cr VI) adalah 1 mg/L. Kromium (Cr VI) ini bersifat karsinogenik dan dapat menyebabkan iritasi pada kulit manusia (Slamet, 2005), sedangkan Kadmium (Cd) dapat menimbulkan efek yang negatif terhadap tubuh manusia seperti kerusakan pada ginjal dan jantung, selain itu kadmium juga dapat menimbulkan kanker paru-paru, gangguan sistem reproduksi, dan anemia (Palar, 1994).
Limbah
industri
pelapisan
logam,
khususnya
pelapisan
krom,
menghasilkan limbah dengan konsentrasi rata-rata sekitar 75.900 mg/L dalam
1
2
bentuk CrO42- (Kundari, 2009). Limbah buangan kadmium (Cd) di kawasan industri sebesar 0,5 mg/l (Anggraini, 2007), dengan demikian konsentrasi ini telah melampaui baku mutu limbah cair kadmium (Cd) 0,01 mg/l. Berbagai metode telah banyak dikembangkan untuk mengatasi dan mengurangi pencemaran logam berat, baik secara fisika, kimia dan biologi. Pengolahan limbah secara biologis untuk mengurangi logam berat dari air tercemar menjadi suatu teknologi alternatif yang berpotensi untuk dikembangkan. Salah satu diantaranya memanfaatkan kemampuan pertukaran ion, pembentukan senyawa kompleks dan kemampuan penyerapan mikroorganisme dalam menyerap logam berat. Keuntungan pemanfaatan mikroorganisme sebagai biosorben adalah biaya yang relatif murah dalam pengkulturannya mengingat hanya memerlukan sinar matahari, karbondioksida (CO2) dan nutrient berupa garam mineral (Afrizi, 2002). Inthorn, dkk. (2001), menggunakan salah satunya Scenedesmus acutus dalam menyerap logam Hg, Cd, dan Pb dengan efektifivas penyerapan berturut-turut 85%, 88% dan 89% . Oleh karena itu, pada penelitian ini akan dicari dan diuji efektifitas Scenedesmus dimorphus dalam penyerapan logam berat.
1.2. Rumusan Masalah Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah: 1. Apakah S. dimorphus mampu menyerap logam Cr (VI) dan Cd? 2. Apakah S. dimorphus lebih efektiv menyerap logam Cr (VI) dari pada Cd? 3. Bagaimana pengaruh berbagai konsentrasi logam Cr (VI) dan Cd terhadap kerapatan S. dimorphus?
3
1.3. Hipotesis Hipotesis penelitian ini adalah: 1. S. dimorphus mampu menyerap logam Cr (VI) dan Cd 2. S. dimorphus lebih efektiv menyerap logam Cr (VI) dan Cd 3. Berbagai konsentrasi logam Cr (VI) dan Cd mempengaruhi kerapatan S. dimorphus.
1.4. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui: 1. Kemampuan S. dimorphus dalam menyerap logam Cr (VI) dan Cd 2. Efektivitas penyerapan logam Cr (VI) dan Cd oleh S. dimorphus 3. Pengaruh konsentrasi Cr (VI) dan Cd terhadap kerapatan S. dimorphus
1.5. Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi solusi bagi pengolahan limbah logam berat dan memberikan informasi tentang potensi Scenedesmus sp. sebagai biosorben maupun sebagai bioindikator pencemaran lingkungan perairan, sehingga dapat digunakan sebagai masukan bagi industri dalam mengolah limbah logam beratnya.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Scenedesmus dimorphus 2.1.1. Klasifikasi dan Struktur Sel S. dimorphus Klasifikasian S. dimorphus menurut Bold dan Wyne (1985) sebagai berikut: Divisi
: Chlorophyta
Kelas
: Chlorophyceae
Ordo
: Chlorophyccales
Famili
: Scenedesmaceae
Genus
: Scenedesmus
Spesies
: S. dimorphus
S. dimorphus merupakan jenis alga hijau berkoloni. Setiap koloni disebut “Coenobium” dengan jumlah sel selalu berkelipatan dua, biasanya 2, 4 atau 8, kadang-kadang 16 atau 32. Sel berbentuk silinder yang meruncing disetiap ujungnya dengan sel terluar berbentuk bulan sabit. Sel mempunyai panjang antara 12 µm sampai 25 µm dan lebar antara 3 µm sampai 9 µm. Sel muda Scenedesmus sp. mempunyai kloroplas yang memanjang dan berisi satu pirenoid. Kloroplas pada sel yang sudah tua biasanya mengisi seluruh rongga sel. Setiap sel dalam coenobium mempunyai sebuah inti. (Smith, 1955 dan Pentecost, 1984 dalam Afrizi, 2002).
4
5
A
B
Gambar 1. Koloni sel (A) dan struktur scenedesmus sp. (B) (Cahyaningsih, 2008 dan Anonim, 2011)
Struktur
dinding sel Scenedesmus sp. tersusun atas lapisan pektin dan
selulosa (Gambar 1). Khotimah, dkk (2010) menyatakan bahwa struktur selulosa pada dinding sel Scenedesmus sp. berpotensi cukup besar untuk dijadikan sebagai penangkap karena gugus OH yang terikat dapat berinteraksi dengan komponen adsorbat (Gambar 2). Adanya gugus OH pada selulosa menyebabkan terjadinya sifat polar pada adsorben tersebut, dengan demikian selulosa lebih kuat menangkap zat yang bersifat polar.
Gambar 2. Struktur kimia selulosa (Khotimah, dkk, 2010)
6
Mekanisme pertukaran ion tergambarkan pada penelitian Cossich, dkk (2002) yang menggunakan Sargassum sp dalam biosopsi logam Cr (III), di mana Cr (VI) mengalami reaksi reduksi pada pH rendah menjadi Cr (III) dan Cr (III) dihilangkan melalui proses pertukaran kation.
Gambar 3. Proses pertukaran ion Cr pada permukaan membran sel (Cossich, dkk, 2002)
2.1.2. Reproduksi Scenedesmus sp. Bold dan Wyne (1985) menyatakan bahwa Scenedesmus sp. berkembang biak secara aseksual dengan autokoloni (membelah diri). Pembelahan sel terjadi dua kali. Pembelahan pertama berlangsung secara melintang sedangkan pembelahan yang kedua terjadi secara membujur (Steenberge, 1975 dalam Afrizi, 2002). Pembelahan akan dilakukan sampai terbentuk empat sel anakan. Pelepasan autokoloni dilakukan dengan cara memecah dinding sel induk, tiap koloni yang dihasilkan mempunyai kemampuan untuk memproduksi autokoloni (Graham dan Wilcox, 2000) (Gambar 4).
7
Gambar 4. Pembelahan sel secara autokoloni
Reproduksi seksual Scenedesmus sp. terjadi melalui isogami. Koloni Scenedesmus sp. akan menghasilkan sel gamet biflagel. Sel gamet tersebut akan melebur dan membentuk zigot, kemudian zigot akan membesar dan membelah menjadi 40 sel atau lebih. Sel gamet yang tidak dapat melebur dengan sel gamet lainnya akan mati dan mengalami lisis (Bold dan Wyne, 1985) Scenedesnus sp. tersebar luas di perairan tawar dan payau, khususnya pada kondisi yang kaya nutrient. Selain itu menurut Bold dan Wyne (1985), Secenedesmus sp. tersebar luas di perairan tawar dan tanah.
2.1.3. Pertumbuhan Scenedesmus sp. Scenedesmus sp. merupakan alga hijau yang memiliki karaktetistik pertumbuhan secara umum sama dengan alga yang lain. Pertumbuhan Scenedesmus sp. dalam kultur dapat ditandai dengan bertambah besarnya ukuran sel atau bertambah banyaknya jumlah sel. Hingga saat ini kepadatan sel digunakan secara luas untuk mengetahui pertumbuhan mikroalga dalam kultur. Ada empat fase pertumbuhan yaitu (Isnansetyo dan Kurniastuty, 1995) :
8
1. Fase istirahat Sesaat setelah penambahan inokulum ke dalam media kultur, populasi tidak mengalami perubahan. Ukuran sel pada umumnya meningkat. Secara fisiologis mikroalga sangat aktif dan terjadi proses sintesis protein baru. Organisme mengalami metabolisme, tetapi belum terjadi pembelahan sel sehingga kepadatan sel belum meningkat. 2. Fase logaritmik atau eksponensial Fase ini diawali oleh pembelahan sel dengan laju pertumbuhan tetap. Pada kondisi kultur yang optimum, laju pertumbuhan pada fase ini mencapai maksimal. 3. Fase stasioner Pada fase ini, pertumbuhan mulai mengalami penurunan dibandingkan dengan fase logaritmik. Pada fase ini laju reproduksi sama dengan laju kematian, dengan demikian penambahan dan pengurangan jumlah sel relatif sama atau seimbang sehingga kepadatan sel tetap. 4. Fase kematian Pada fase ini laju kematian lebih cepat daripada laju reproduksi. Jumlah sel menurun secara logaritmik. Penurunan kepadatan sel ditandai dengan perubahan kondisi optimum yang dipengaruhi oleh temperatur, cahaya, pH air, jumlah hara yang ada, dan beberapa kondisi lingkungan yang lain. Secara skematik pola pertumbuhan mikroalga dapat digambarkan seperti gambar 6.
9
Gambar 5. Pola pertumbuhan sel (Pumprey,B. 1996)
2.2. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Kultur Mikroalga 2.2.1. Inokulum Inokulum merupakan sejumlah sel yang aktif membelah yang dimasukkan ke dalam media pertumbuhan (Rahmadi, 2009). Jumlah inokulum yang digunakan dalam penelitian mengenai Scenedesmus sp. berbeda-beda tergantung dari tujuannya. Penelitian yang dilakukan Trainor (1993) tentang morfologi Scenedesmus sebspicatus pada medium Bristol menggunakan inokulum sebanyak 10.000 sel/ml, sedangkan Xiaolei Jin, dkk (1996) mengenai toksisitas nikel (Ni) terhadap Scenedesmus acutus pada medium Chu 10 menggunakan inokulum sebanyak 1.000.000 sel/ml. Hasil penelitian Yoosy (2000) menunjukkan inokulum yang baik untuk Scenedesmus pada medium Beneck adalah 5.000.000 sel/ml (Rahmadi, 2009).
10
2.2.2. Cahaya Cahaya mempunyai peranan penting dalam proses fotosintesis. Di alam sumber cahaya berasal dari matahari yang dapat langsung dimanfaatkan oleh organisme autotrof menjadi energi kimia oleh aktifitas klorofil (Afrizi, 2002). Laju fotosintesis dikontrol oleh tiga faktor yang bekerja saling berkaitan. Ketiga faktor tersebut adalah intensitas cahaya, karbondioksida, dan temperatur (Spotte, 1979 dalam Afrizi, 2002). Hal dan Rao (1987) menjelaskan keterkaitan ketiga faktor tersebut yang dapat dilihat melalui reaksi fotosintesis. Cahaya n CO2 + n H2O
n CH2O + n O2 Klorofil
Intensitas cahaya mempuyai korelasi yang sangat kuat dengan proses fotosintesis, tetapi tidak selamanya penambahan intensitas cahaya diikuti oleh peningkatan proses fotosintesis (Grahame, 1987). Intensitas cahaya yang terlalu tinggi dapat menyebabkan fotoinhibisi dan pemanasan. Intensitas cahaya 1.000 lux cocok untuk kultur dalam Erlenmeyer, sedangkan intensitas 5.000-10.000 lux untuk volume yang lebih besar (Fadilla, 2010). Kisaran intensitas cahaya untuk pertumbuhan Scenedesmus sp. adalah 500-10.000 lux (Chrismadha, dkk, 1999). Selain intensitas cahaya, fotoperiodisasi juga berperan dalam pertumbuhan alga. Hal ini terkait dengan lamanya penyinaran, semakin lama waktu penyinaran maka semakin banyak cahaya yang dapat dimanfaatkan dalam proses fotosintesis. Selain itu, fotoperiodisasi juga berpengaruh terhadap penyerapan nutrien. Penyerapan saat fase terang 10-15 kali lebih besar daripada fase gelap (Darley, 1982).
11
Fotoperiodisasi yang digunakan dalam penelitian Scenedesnus sp. bebedabeda. Trainor (1993) melakukan penelitian mengenai morfologi Scenedesmus subspicatus pada medium Bristol dengan fotoperiodisasi 16 jam terang dan 8 jam gelap, sedangkan Yossy (2000) menggunakan fotoperiodisasi 15 jam terang dan 9 jam gelap untuk penelitian jumlah inokulum Scenedesmus yang ditumbuhkan pada medium Beneck, Afrizi (2002) melalukan penelitian tentang pengaruh warna dan lapisan cahaya merah, biru, hijau dan putih terhadap pertumbuhan Scenedesmus dengan lama penyinaran 24 jam terang. Secara tidak langsung cahaya berpengaruh terhadap tingkat toksisitas yang ditimbulkan oleh kromium. Hal tersebut terjadi karena transport ion logam ke dalam sel berlangsung melalui transport aktif (Knauer, dkk, 1997). Proses transport aktif dapat terjadi bila ada energi yang di dapatkan dari proses fotosintesis sel. Cahaya memiliki panjang gelombang yang berbeda, daya serap oleh pigmen yang berbeda dan kemampuan penetrasi yang berbeda pula (Afrizi, 2002). Grahame (1987) menyatakan untuk cahaya yang memiliki kemampuan penetrasi ke dalam air yang paling baik adalah warna cahaya biru. Menurut Govindjee dan Braun (1974) dalam Afrizi (2002), alga memiliki beberapa pigmen yang mampu menyerap cahaya. Pigmen-pigmen tersebut adalah (1) Klorofil adalah pigmen yang sangat baik dalam menyerap warna merah dan biru. Pigmen ini terdiri dari klorofil a, b, c, dan d. tetapi untuk ordo Chlorococcales hanya memiliki pigmen klorofil a dan b (Afrizi, 2002). (2) Karotenoid adalah pigmen yang mampu
12
menyerapa cahaya warna biru dan hijau dengan baik. (3) Phycobilin adalah pigmen yang mampu menyerapa cahaya warna hijau, kuning dan orange.
2.2.3. Karbondioksida (CO2) Karbondiaoksida (CO2) merupakan faktor pembatas bagi pertumbuhan sel. Keberadaannya di dalam media kultur merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi proses fotosintesis karena sumber karbon (C) dalam proses fotosintesis diperoleh dari karbondioksida (CO2 ). Penurunan konsentrasi CO2 pada media akan menyebabkan penurunan laju fotosintesis (Reynold, 1984) yang mempengaruhi pertumbuhan sel. Hal ini dapat diatasi dengan mempertahankan konsentrasi CO2 terlarut dengan pengocokan media kultur.
2.2.4. Nutrien Soeder dan Hegewald (1985) yang dikutip Borowitzka (1988) menyatakan bahwa Scenedesmus sp. membutuhkan unsur-unsur yang diperlukan dalam jumlah cukup besar (elemen makro) yaitu C, H, O, P, K, N, S, Ca, Fe dan Mg, sedangkan unsur-unsur Mn, Bo, Zn, Cu, dan Co dibutuhkan dalam jumlah yang sedikit (elemen mikro).
2.2.5. Suhu Suhu merupakan faktor yang penting untuk pertumbuhan mikroalga. Suhu mempengaruhi proses-proses biologi, kimia dan fisika. Peningkatan temperatur dapat merangsang aktifitas molekul (Spotte, 1979). Sedangkan penurunan suhu dapat mengakibatkan penurunan laju fotosintesis dan pada suhu ekstrim seperti pada suhu 400C yang melebihi suhu optimum dapat mengakibatkan jumlah sel
13
berkurang tajam, sementara peningkatan biomassa dan fotosintesis masih berlanjut selama periode tertentu (Rabinovitch, 1956 dalam Oh-hama dan Miyachi, 1988). Pertumbuhan optimal Scenedesmus sp. dilakukan pada suhu 310C sampai 320C, dengan suhu maksimum 340C sampai 360C (Afrizi, 2002).
2.2.6. Derajat Keasaman (pH) Derajat keasaman (pH) perairan sangat dipengaruhi oleh konsentrasi CO 2 dan senyawa yang bersifat asam. Selama fotosintesis pada siang hari, alga hijau menggunakan CO2 dari perairan sehingga hal ini mengakibatkan pH perairan meningkat sedangkan pada malam hari fotosintesis tidak berlangsung tetapi respirasi tetap berlangsung sehingga menurunkan pH perairan. menyatakan bahwa hasil panen yang baik dari kultur Scenedesmus adalah pada pH sekitar 7 (Afrizi, 2002). Agar mendapatkan hasil yang baik, kultur Scenedesmus sp. dilakukan pada pH antara 7 - 8,5 (Isana, 1993).
2.3. Logam Kromium (Cr VI) Kromium (Cr) dalam table periodik merupakan unsur dengan nomor atom 24 dan nomor massa 51,996. Atom tersebut terletak pada periode 4, golongan IVB. Logam kromium berwarna putih, kristal keras dan sangat tahan korosi, melebur pada suhu 10930C sehingga sering digunakan sebagai lapisan, pelindung atau logam paduan (Koesnarpadi, 2007). Di alam logam kromium ditemukan dalam bentuk chromite (FeO.Cr2O3). Logam kromium larut dalam asam klorida encer atau pekat. Jika tidak terkena udara, akan membentuk ion-ion kromium. Cr + 2HCl
Cr2+ + 2Cr + H2 ↑
14
Logam kromium tidak dapat teroksidasi oleh udara yang lembab dan bahkan pada proses pemanasan cairan, logam kromium teroksidasi dalam jumlah yang sangat sedikit. Logam kromium mudah larut dalam HCl, sulfat, dan perklorat. Sesuai dengan tingkat oksidasinya, logam atau ion kromium yang telah membentuk senyawa, mempunyai sifat-sifat yang berbeda sesuai dengan tingkat oksidasinya. Dalam larutan-larutan air, kromium membentuk tiga jenis ion yaitu: 1. Ion Kromium (II) atau kromo (Cr2+) Ion kromium (II) memiliki bilangan oksidasi +2, bersifat agak tidak stabil karena merupakan zat pereduksi yang kuat, bahkan dapat menguraikan air perlahan-lahan dengan membentuk hidrogen. Oksigen dari atmosfir dengan mudah mengoksidasinya menjadi ion kromium (III). Ion ini membentuk larutan yang berwarna biru. Senyawa yang terbentuk darri ion Cr 3+ akan bersifat basa (Yefridaa dan Yuniartis, 2009). 2. Ion Kromium (III) atau kromit (Cr 3+) Ion kromium (III) memiliki bilangan oksidasi +6 dan bersifat stabil. Dalam larutan ion-ion ini berwarna hijau atau lembayung. Senyawa yang terbentuk dari ion logam Cr3+ bersifat amfoter (Yefridaa dan Yuniartis, 2009). Kromium (Cr III) merupakan mikroelemen bagi makhluk hidup, tetapi bersifat toksik dalam dosis tinggi. Kromium (Cr III) dibutuhkan untuk metabolisme hormon insulin dan pengaturan kadar glukosa darah. Defisiensi Cr (III) bisa menyebabkan hiperglisemia, glukosoria, meningkatnya cadangan lemak tubuh, munculnya penyakit kardiovaskuler, menurunnya jumlah sperma dan menebabkan infertilisasi (Yuliani, 2009)
15
3. Ion Kromium (VI) atau kromat (Cr6+) Ion kromium (VI) memiliki bilangan oksidasi +6. Ion-ion kromat berwarna kuning. Sedangkan dikromat berwarna jingga. Senyawa yang terbentuk dari ion kromium (VI) akan bersifat asam. Ion-ion kromat dan dikromat merupakan zat pengoksidasi yang kuat (Yefridaa dan Yuniartis, 2009). Kromium adalah bahan kimia yang persisten, bioakumulatif, dan toksik yang tinggi serta tidak mampu terurai di dalam lingkungan, sulit diuraikan dan akhirnya diakumulasi di dalam tubuh manusia melalui rantai makanan. Kromium heksavalen (Cr VI) lebih toksik dibandingkan Cr (III), baik paparan akut maupun kronis (Yuliani, 2009). Tingkat toksisitas Cr (VI) sangat tinggi sehingga bersifat racun terhadap semua organisme untuk konsentrasi > 0,05 ppm. Cr (VI) bersifat karsinogenik dan dapat menyebabkan iritasi pada kulit manusia.
2.4. Logam Kadmium (Cd) Kadmium (Cd) adalah salah satu logam berat dengan penyebaran yang sangat luas di alam, logam ini bernomor atom 48, berat atom 112,40 dengan titik cair 321oC dan titik didih 765oC. Di alam Cd bersenyawa dengan belerang (S) sebagai greennocckite (CdS) yang ditemui bersamaan dengan senyawa spalerite (ZnS). Kadmium merupakan logam lunak (ductile) berwarna putih perak dan mudah teroksidasi oleh udara bebas dan gas amonia (NH3) (Palar, 2004). Kadmium bervalensi dua (Cd2+) adalah bentuk terlarut stabil dalam lingkungan perairan laut pada pH dibawah 8,0. Kadar Cd di perairan alami berkisar antara 0,29-0,55 ppb dengan rata-rata 0,42 ppb. Di lingkungan alami yang bersifat basa, kadmium mengalami hidrolisis, teradsorpsi oleh padatan tersuspensi dan membentuk ikatan
16
kompleks dengan bahan organik. Di perairan alami, kadmium (Cd) membentuk ikatan kompleks dengan ligan baik organik maupun anorganik, yaitu Cd2+, Cd(OH)+, CdCl+, CdSO4, CdCO3 dan Cd organik (Sanusi, 2006). Cd bersifat kronis dan pada manusia biasanya terakomulasi dalam ginjal. Keracunan Cd dalam waktu lama dapat membahayakan kesehatan paru-paru, tulang, hati, kelenjer reproduki dan ginjal. Logam Cd juga bersifat neurotoksin yang menimbulkan dampak rusaknya indera penciuman (Anwar.1996).
2.5. Mekanisme Pengambilan Logam Berat oleh Mikroalga Mekanisme pengambilan logam berat oleh mikroalga terdiri atas dua proses yakni adsorbi dan absorbsi. Adsorbsi terjadi melalui dua proses, yakni pertukaran ion dan pengikatan ion logam berat oleh gugus fungsi yang terdapat pada permukaan sel. Dinding sel mikroalga umumnya terdiri atas selulosa yang memiliki gugus fungsional seperti hidroksil yang dapat berikatan dengan logam berat (Kauner dkk, 1997 & Gupta dkk, 2000 ) Absorbs berlangsung melalui transport aktif dan prosesnya berlangsung lebih lambat dari pada adsorbsi. Logam berat yang terabsorbsi akan terakumulasi di dalam sel logam berat yang terabsorbsi akan berkaitan dengan protein pengikat logam seperti metalotionein dan fitokelatin, selanjutnya logam berat tersebut akan diakumulasi di vakuola (Niess, 1999). Pengambilan Cr (VI) dan Cd oleh mikroalga dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain pH, suhu, cahaya, keberadaan ion lain dan agen pengkelat. Derajat keasaman yang tinggi akan menghambat pengambilan Cr (VI) dan Cd oleh mikroalga. Pengambilan Cr (VI) dan Cd terhambat karena kedua logam tersebut
17
akan membentuk senyawa komplek yang tidak larut dalam air pada pH tinggi. Kromium (Cr VI) dan Kadmium akan berbentuk ion bebas pada pH rendah sehingga mudah diserap oleh mikroalga. Peningkatan suhu akan meningkatkan pegambilan Cr (VI) dan Cd oleh mikroalga karena suhu mempengaruhin kecepatan metabolism seperti aktivitas enzimatik dan transport aktif. (Soeder & Stengel, 1974). Cahaya juga mempengaruhi pengambilan Cr (VI) dan Cd karena pengambilan Cd terjadi melalui transport aktif yang secara tidak langsung dipengaruhi oleh cahaya. Hal tersebut disebabkan transport aktif menggunakan energi yang diperolah dari proses fotosintesis. (Darley, 1982). Keberadaan ion lain dilingkungan dapat juga mempngaruhi pengambilan logam berat oleh mikroalga. Hasil penelitian Issa dkk (1995) menunjukkan bahwa ion Ca2+ dapat menghambat pengambilan ion Cd2+, Ni2+, Mn2+ dan Co2+ pada mikroalga Kirchneriella linaris. Penghambatan terjadi karena terjadi kompetensi ion Ca2+ dengan ion logam berat untuk berikatan dengan situs pengikatan yang terdapat di permukaan sel. Agen pengkelat dapat mengurangi pengambilan Cr (VI) dan Cd oleh mikroalga mengurangi pengambilan Cr (VI) dan Cd oleh mikroalga karena agen pengkelat akan berikatan dengan ion Cr (VI) dan Cd sehinga pengambilan kedua ion logam tersebut oleh mikroalga berkurang. Ion Cr (VI) dan Cd yang berikatan dengan pengekelatakan membentuk molekul yang ukurannya terlalu besar untuk diserap oleh mikroalga (Reynold, 1984 & Skowronski, 1986).
18
Selain itu mikroalga juga mampu melakukan detoksifikasi logam berat yang merupakan proses pengubahan logam berat menjadi bentuk yang tidak beracun (Rusmin, 2005). Detoksifikasi dapat terjadi secara ekstraseluler dan intraseluler (Twiss & Nalewajko, 1992).
2.6. Detoksifikasi Logam Berat oleh Mikroalga Detoksifikasi ektraseluler disebut juga mekanisme toleransi. Proses tersebut terjadi melalui adsorbsi logam berat pada dinding sel. Logam berat dapat teradsorpsi pada dinding sel karena dinding sel mikroalga memiliki gugus funsional yang dapat berikatan dengan logam berat (Rusmin, 2005). Proses detoksifikasi secara intraseluler disebut juga mekanisme resistensi. Proses tersebut berlangsung melalui pembentukan protein pengikat logam yang merupakan salah satu protein pengikat logam merupakan salah satu proses detoksifikasi secara intraselular. Protein pengikat logam yang terdapat pada mikroalga antara lain metalotionin dan fitokelatin yang dapat berikatan dengan logam berat karena memiliki gugus sulfidril (-SH) yang dapat berikatan dengan logam berat (Pinto dkk. 2003).
2.7. Spektrofotometer Serapan Atom Spektrofotometer serapan atom adalah suatu metode pengukuran kuantitatif suatu unsur yang terdapat dalam suatu cuplikan berdasarkan penerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu oleh atom-atom bentuk gas dalam keadaan dasar (Sony, 2009). Spektrofotometer serapan atom digunakan untuk analisis kuantitatif unsur-unsur logam dalam jumlah renik karena mempunyai kepekaan tinggi. Cara
19
analisis dengan alat ini akan mendapatkan kadar total unsur dalam cuplikan. Untuk analisis suatu logam tertentu dapat dilakukan dengan campuran unsurunsur lain tanpa dilakukan pemisahan terlebih dahulu (Triani, 2006). Jika cahaya dengan panjang gelombang resonansi dilewatkan nyala yang mengandung atom-ataom bersangkutan, maka sebagian cahaya itu akan diserap. Jauhnya penyerapan akan berbanding lurus dengan banyaknya atom keadaan dasar yang berada dalam nyala. Hal ini merupakan dasar penentuan kuantitatif logam-logam dengan menggunakan SSA (Sony, 2009).
20
2.5. Kerangka Berfikir
Industrialisasi
Dampak Positif
Dampak Negatif
Kesejahteraan
Pencemaran Lingkungan
Udara
Tanah
Air
Anorganik
Organik
Logam Berat Cr (VI) & Cd)
Pengolahan Limbah
Fisika
Kimia
Biologi
Mikroalga
Penyerapan Logam
Aman bagi lingkungan Gambar 6. Kerangka berfikir
Pengurangan Konsentrasi Logam Pada Limbah Cair
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian dilakukan di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan,
analisis
kandungan logam dilakukan di Laboratorium Lingkungan Pusat Laboratorium Terpadu Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta dan di Laboratorium BTL-Puspitek Serpong. Waktu pelaksanaan bulan Juli-Oktober 2011.
3.2. Bahan dan Alat Bahan Bahan yang digunakan selama penelitian berupa kultur S. dimorphus, berasal dari koleksi laboratorium Limnologi-LIPI Cibinong dan pupuk daun komersil (DUTATONIK H-16) yang mengandung unsur hara makro dan mikro lengkap yang dibutuhkan, meliputi N, P, K, Mg, Ca, S, Zn, Cl, Fe, Mn, Cu, B, Mo, Co, Na dan vitamin B Kompleks, akuades, alkohol 70%, dan spiritus.
Alat Peralatan yang digunakan meliputi alat gelas (labu Erlenmeyer, gelas objek, gelas penutup, kuvet, gelas ukur, gelas piala, pipet tetes, batang pengaduk), Lampu TL berkekuatan 36 watt, Automatic on/off, timbangan analitik, pH meter, luxmeter, termometer, autoklaf, alat sentrifugasi, tabung sentrifugasi, mikroskop
21
22
cahaya, Hemocytometer Neubauer, hand counter, mikrotube, Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) Perkin Elmer A Analyst 700, kamera kodak EasyShare M340, spatula, mikropipet dan tip, isolasi, aluminium foil, tissue, spiritus, pembakar spiritus.
3.3. Rancangan Penelitian Metode penelitian ini bersifat eksperimental dengan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) yang terdiri atas empat macam perlakuan dan tiga ulangan pada masing-masing logam berat (Tabel 1). Konsentrasi pada masing-masing perlakuan yang diberikan berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengolahan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air yang diperbolehkan bagi kegiatan industri dengan ambang batas 1 mg/l bagi Cr (VI) dan 0,01 mg/l bagi Cd.
Tabel 1. Rancangan penelitian pada masing-masing logam Cr (VI) dan Cd
Perlakuan 1 2 3 4
Konsentrasi (ppm) Cr (VI) 0,1 1 2
Cd 0,1 1 5 0 (kontrol)
3.4. Cara Kerja Pada bulan pertama dilakukan prapenelitian untuk mendapatkan volume kultur yang representatif sampai mendapatkan sejumlah biomassa yang dibutuhkan dalam analisis logam berat.
23
3.4.1. Persiapan 1. Alat Seluruh peralatan
yang akan digunakan dalam penelitian dicuci sampai
bersih. Setelah kering alat gelas dibungkus dengan kertas kemudian disterilisasi Basah menggunakan autoklaf dengan suhu 1210C selama 15 menit dengan tekanan 2 atm.
2. Pembuatan larutan stok pupuk daun Pupuk daun yang digunakan merupakan pupuk komersil (DUTATONIC H16). Pupuk daun sebanyak 2,25 g dilarutkan ke dalam 1 L akuades kemudian di aduk sesesampai larut, selanjutnya larutan tersebut dimasukkan ke dalam wadah kemudian ditera dengan akuades ingga volume 3 L dan diaduk sampai homogen.
3. Pembuatan larutan stok Cr (VI) dan Cd 100 ppm Pembuatan larutan stok diawali dengan pembuatan larutan induk 1000 ppm dengan melarutkan senyawa K2CrO4 sebanyak 3,734 g dan 3,135 g senyawa CdSO4.8H2O dengan 1 L akuades pada masing-masing labu ukur. Kemudian dilakukan pengenceran sampai 100 ppm dengan volume 100 ml untuk masingmasing larutas stok Cr (VI) dan Cd.
4. Pembuatan media perlakuan a. Cr (VI) Pembuatan media untuk perlakuan 1, 2 dan 3 berturut-turut dengan memasukkan 0,1 , 1 dan 2 ml larutan stok Cr (VI) ke dalam erlenmeyer 250 ml
24
dan ditera dengan larutan pupuk daun hingga volume 100 ml dengan konsentrasi awal 0,1 , 1 dan 2 ppm. Pembuatan media perlakuan dengan konsentrasi 0 ppm (perlakuan 4) diperoleh dengan mengambil 100 ml larutan pupuk daun, dimasukkan ke dalam erlenmeyer tanpa diberi penambahan larutan stok Cr (VI).
b. Cd Pembuatan media untuk perlakuan 1, 2 dan 3 berturut-turut dengan memasukkan 0,1 , 1 dan 5 ml larutan stok Cd ke dalam erlenmeyer 250 ml dan ditera dengan larutan pupuk daun hingga volume 100 ml dengan konsentrasi awal 0,1 , 1 dan 5 ppm. Pembuatan media perlakuan dengan konsentrasi 0 ppm (perlakuan 4) diperoleh dengan mengambil 100 ml larutan pupuk daun, dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 250 ml tanpa diberi penambahan larutan stok Cd.
5. Perbanyakan kultur mikroalga Perbanyakan kultur mikroalga dilakukan tiap satu minggu sekali dengan perbandingan 1:1. Biakan S. dimorphus sebanyak 50 ml diinokulasikan ke dalam 50 ml larutan pupuk daun. Kemudian biakan diletakkan di ruang kultur dan diinkubasi selama 7 hari dengan fotoperiodisasi 12 jam terang dan 12 jam gelap. Hal tersebut dilakukan untuk mendapatkan sel yang seragam dalam tahap pertumbuhan (Rahmadi, 2005). Perbanyakan dilakukan sampai mendapatkan volume dan kerapatan yang dibutuhkan.
25
3.4.2. Inokulasi Sel S. dimorphus dengan kerapatan 500.000 sel/ml diinokulasikan ke dalam
masing-masing
media
perlakuan.
Media
perlakuan
yang
telah
diinokulasikan kemudian diletakkan di ruang kultur dengan pencahayaan 2 buah lampu TL berkekuatan 36 Watt dengan kisaran intensitas cahaya sebesar 1.0071.290 lux. Fotoperiodisasi diatur dengan 12 jam terang dan 12 jam gelap.
3.4.3. Pengukuran kondisi fisik ruang kultur Pengukuran dilakukan setiap 24 jam sekali selama penelitian berlangsung, meliputi suhu ruang (0C), kelembapan (%) dan intensitas cahaya (lux).
3.4.4. Pengukuran pH media Pengambilan sampel untuk pengukuran pH media diambil sebanyak 2 ml dan diukur dengan alat pH meter, sampling dilakukan bersamaan dengan pengambilan sampel untuk perhitungan kerapatan sel.
3.4.5. Penghitungan kerapatan sel Perhitungan jumlah sel dilakukan setiap 24 jam sekali untuk mengetahui kerapatan sel selama penelitian berlangsung. Perhitungan dimulai dari t 0 (hari ke0) sampai t10 (hari ke-10). Berdasarkan penelitian pendahuluan Rahmadi (2005) menunjukkan bahwa kultur S. dimorphus dan mikroalga secara umum memiliki waktu cukup lama untuk memasuki fase kematian sehingga pengamatan tidak dilakukan sampai tercapai fase kematian. Kultur S. dimorphus diambil sebanyak
26
1 ml secara aseptik dari masing-masing perlakuan.
Penghitungan jumlah sel
dilakukan dengan menggunakan kamar hitung Hemocytometer Improved Neubauer. Perhitungan kerapatan sel S. dimorphus menggunakan kotak besar yang ada pada Hemocytometer Improved Neubauer. Kerapatan sel dihitung dengan rumus:
k = n x Fp x Lb (2500)
Keterangan: k = kerapatan sel S. dimorphus (sel/ml) n = jumlah total sel dalam 4 kotak kamar hitung Fp = faktor pengenceran yang digunakan Lb = Luas bidang pandang
Gambar 7. Skema Hemocytometer Improved Neubauer (Perez, 2006)
3.4.6. Perhitungan Jumlah koloni Perhitungan jumlah koloni dilakukan bersamaan dengan perhitungan kerapatan sel. Koloni yang dihitung merupakan kumpulan beberapa sel individu dewasa.
27
3.4.7. Pengukuran sel Pengukuran sel S. dimorphus dilakukan pada saat hari pertama, fase ekseponensial dan stasioner. Sel-sel S. dimorphus yang diukur merupakan sel indi(VI)du yang telah dewasa. Pengukuran sel S. dimorphus dilakukam di bawah mikroskop dengan perbesaran 10 x 40. Pengukuran tersebut menggunakan mikrometer okuler. Bagian sel S. dimorphus yang diukur adalah panjang dan lebar dan dilakukan pada 5 sel untuk setiap perlakuan.
3.4.8. Pengujian penyerapan logam Cr (VI) dan Cd Masing-masing sampel pada hari ke-5 dan ke-10 di ambil sebanyak 25 ml selanjutnya disentrifugasi dengan kecepatan 4000 rpm selama 10 menit, kemudian supernatan yang terbentuk diambil
dan siap untuk di analisis kandungan
logamnya dengam spektrofotometer serapan atom (SSA). Pehitungan konsentrasi logam Cr (VI) dan Cd terserap menggunakan metode Langmuir dengan persamaan sebagai berikut: Cterserap = Cawal – Cakhir Persen penurunan logam kromium (Cr (VI)) dan kadmium (Cd) dihitung dengan perumusan: % penurunan = Cawal – Cakhir x 100% Cawal Keterangan: Cterserap = konentrasi logam terserap (mg/L) Cawal = konsentrasi logam sebelum pengontakan (mg/L) Cakhir = konsentrasi logam setelah pengontakan (mg/l)
28
3.5. Analisis Data Data yang didapat berupa data persen penyerapan logam, kerapatan sel, jumlah koloni, dan ukuran sel berupa pajang dan lebar. Data tersebut dianalisis dengan dengan analisis of varians (ANOVA) dan dilanjutkan dengan uji Duncan dengan dibantu program SPSS 16.
29
3.6. Skema Penelitian
Persiapan alat
Pembuatan stok media
Pembuatan stok Cr (VI) & Cd
Pembuatan media perlakuan
Inokulasi sel
Inkubasi 10 hari
Pengukuran faktor fisik
Suhu
Perhitungan kerapatan sel & jumlah koloni (selam 11 hari)
Pengukuran ukuran sel (panjang & lebar) (hari ke-0, 5 & 10)
Analisis data
pH media
Kelembapan
Intensitas cahaya
Gambar 8. Skema penelitian
Pengujian penyerapan logam Cr (VI) & Cd (hari ke-5 & 10)
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Efektivitas Penyerapan Logam Cr (VI) dan Cd oleh S. dimorphus 4.1.1. Efektivitas Penyerapan logam Cr (VI) Efektivitas penyerapan logam Cr (VI) oleh S. dimorphus memiliki perbedaan pada setiap konsentrasi yang diberikan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ratarata penurunan konsentrasi Cr (VI) tertinggi pada hari ke-5 sebesar 94,24% dan 77,36% pada hari ke-10 yaitu terdapat pada konsentrasi 0,1 ppm (Gambar 9). Perbedaan ini terkait dengan kemampuan S. dimorphus dalam menyerap logam Cr (VI).
94,23 Penyerapan (%)
100
77,36
80 60
31,98 29,77
40
25,72 23,94
20 0 0,1
1 Konsentrasi (ppm) hari ke-5 hari ke-10
2
Gambar 9. Kemampuan penyerapan logam Cr (VI) oleh S. dimorpus pada hari ke-5 dan 10
Berdasarkan penelitian Khotimah dkk (2010), proses penyerapan Cr (VI) pada konsentrasi rendah memiliki laju penyerapan yang lebih cepat. Tingginya
30
31
kemampuan penyerapan S. dimorphus pada konsentrasi 0,1 ppm terkait dengan struktur dinding sel yang salah satu penyusunnya adalah selulosa. Selulosa memiliki gugus hidroksil sehingga dapat berikatan dengan logam berat (Gupta dkk, 2000). Adanya gugus hidroksil tersebut menyebabkan terjadinya mekanisme pertukaran ion antara selulosa dengan Cr (VI) (Gambar 3). Interaksi yang terjadi antara selulosa deangan ion Cr (VI) tersebut merupakan mekanisme detoksifikasi ekstraluler atau disebut juga mekanisme toleransi. Detoksifikasi adalah proses pengubahan logam berat menjadi bentuk tidak beracun (Rusmin, 2005). Selain itu dapat pula terjadi mekanisme detoksifikasi intraseluler yang disebut juga mekanisme resisten. Proses tersebut berlangsung melalui pembentukan protein pengikat logam dan protein yang terdapat pada mikroalga antara lain metalotionein dan fitokelatin. Kedua potein tersebut dapat berikatan dengan logam berat karena memiliki gugus sulfidril (-SH) (Pinto dkk, 2002). Cobbet (2000) menyatakan bahwa fitokelatin membentuk kompleks dengan logam berat dan berfungsi sebagai detoksifikan. Tingginya penyerapan Cr (VI) konsentrasi 0,1 ppm pada hari ke-5 dan 10 tidak diikuti dengan konsentrasi 1 ppm yang hanya sebesar 31,98% dan 25,72% begitu pula dengan konsentrasi 2 ppm sebesar 29,77% dan 23,94%. Semakin menurunnya kemampuan penyerapan seiring meningkatnya konsentrasi karena jumlah molekul yang berada pada media semakin banyak dan kemampuan S. dimorphus dalam menyerapa logam Cr (VI) semakin kecil. Lamanya masa inkubasi mengakibatkan berkurangnya nutrisi dan kemampuan penyerapan S.
32
dimorphus menurun. Meskipun demikian, konsentrasi 0,1 , 1 dan 2 ppm tidak mempengaruhi penyerapan logam Cr (VI) (p ≥ 0,05) (Lampiran 9). Penyerapan logam Cr (VI) dipengaruhi faktor lingkungan salah satunya adalah pH media. Selama 11 hari pengamatan pH media terus mengalami perubahan. Nilai pH dipengaruhi oleh konsentrasi (p≤0,05) dan bersadarkan uji lanjutan, konsentrasi 0,1 ppm dan kontrol berbeda nyata dengan konsentrasi 2 ppm (Lampiran 10). Perbedaan ini menunjukkan respon yang diberikan S. dimorphus terhadap lingkungan yang berbeda di setiap konsentrasi. Perubahan pH terus mengalami kenaikan pada masing-masing konsentrasi sampai hari ke-5. Pada hari berikutnya nilai pH mengalami penurunan sampai nilai pH ± 5,92 dan ± 5,77 di hari ke-10 untuk konsentrasi 0,1 ppm dan kontrol (Lampiran 5). Menurunnya nilai pH pada konsentrasi 0,1 ppm diduga karena berdasarkan persamaan reaksi penyerapan logam Cr (VI) oleh S. dimorphus menghasilkan ion H+ sehingga dengan semakin banyaknya ion H+ maka kesetimbangan akan bergesar ke kiri dan kecepatan penyerapan semakin menurun (Gambar 3) (Khotimah dkk, 2010). Nilai pH pada kontrol juga mengalami penurunan, hal ini diduga karena konsentrasi CO2 terlarut tidak dimanfaakan oleh sel sehingga menyebabkan pH media semakin asam. Hal sebaliknya terjadi pada konsentrasi 1 da 2 ppm, pH media terus meningkat sampai hari ke-10. Semakin tinggi nilai pH media akan mengubah ion dikromat menjadi Cr3+. Ion Cr
3+
merupakan ion yang mudah
mengendap. Pada pH yang tinggi, konsentrasi OH- larutan juga tinggi sehingga ion Cr lebih mudah mengikat OH- dari pada dengan adsorben (Khotimah dkk,
33
2010). Hal ini yang menyebabkan rendahnya kemampuan penyerapan logam Cr (VI) pada hari ke-5 dan 10. Tingginya nilai pH pada konsentrasi 1 dan 2 ppm juga diduga karena proses fotosintesis yang terjadi. Pada saat fotosintesis, sebagian besar mikroalga menggunakan karbondioksida (CO2) terlarut atau ion bikarbonat (HCO3) sebagai sumber karbon. Penyerapan CO2 akan mengakibatkan konsentrasi ion H+ dalam media menurun sehingga nilai pH meningkat (Graham & Wilcox, 2000).
4.1.2. Efektivitas Penyerapan Logam Cd Hasil penelitian terhadap efektivitas penyerapan logam Cd dihari ke-5 pada masing-masing konsentrasi 0,1 , 1 dan 5 ppm menunjukkan terjadi peningkatan penyerapan seiring dengan semakin besarnya konsentrasi logam Cd (Gambar 10).
penyerapan (%)
100 80
55.53 60.73
50.33
65.91
58,9
60 40
0
20 0 0,1
1 Konsentrasi (ppm) hari ke-5 hari ke-10
5
Gambar 10. Kemampuan penyerapan logam Cd oleh S. dimorpus pada hari ke-5 dan 10
Hal ini diduga karena S. dimorphus dapat memanfaatkan sebagian Cd untuk menggantikan fungsi Zn pada mikroalga (Hunter & Boyd, 1997) meskipun tidak semaksimal kerja Zn. Sebagaimana penelitian yang dilakukan oleh Lane dan
34
Morel (2000) dalam Rusmin (2005) menunjukkan bahwa Cd dapat digunakan oleh Thalassiosira weissflogii untuk mensintesis enzim karbonik anhidrase. Enzim ini dapat meningkatkan jumlah CO2 yang tersedia untuk fotosintesis karena enzim tersebut merupakan katalis pada reaksi pengubahan ion bikarbonat (HCO 3-) menjadi CO2 (Graham & Wilcox, 2000). Meskipun demikian berdasarkan uji Anova, konsentrasi tersebut tidak mempengaruhi penyerapan logam Cd (p≥0,05), dengan kata lain S. dimorphus mampu beradaptasi pada perlakuan yang diberikan. Selain kemampuan S. dimorphus dalam memanfaatkan logam Cd, hal ini juga berkaitan dengan kemampuan S. dimorphus melakukan mekanisme detoksifikasi eksteraseluler yang terjadi akibat interaksi Cd dengan gugus hidroksil pada selulosa yang melapisi diding sel S. dimorphus. Penyerapan Cd oleh dinding sel dapat mencegah Cd masuk kedalam sel atau mengurangi jumlah sel yang masuk kedalam sel (Rusmin, 2005) sehingga akan mengurangi tingkat keracunan pada konsentrasi tinggi seperti pada konsentrasi 5 ppm dan S. dimorphus akan terus tumbuh. Mekanisme detoksifikasi intraseluler diduga juga terjadi pada penyerapan Cd melalui pembentukan fitokelatin. Niess (1999) menyatakan bahwa Cd yang berikatan dengan fitokelatin akan membentuk senyawa komplek yang tidak beracun. Senyawa komplek tersebut selanjutnya diakumulasi di vakuola (organel sel). Pada hari ke-10 penyerapan tertinggi terdapat pada konsentrasi 1 ppm yakni sebesar 60,73%. Hal ini diduga karena pada konsentrasi tersebut masih bisa ditoleransi oleh S. dimorphus sehingga penyerapan masih bisa terjadi meskipun sebagian Cd mengalami pengendapan, selain itu jumlah sel juga mempengaruhi
35
kemampuan penyerapan karena setiap sel memiliki fase-fase tertentu dimana jumlahnya mencapai maksimal seperti pada fase eksponensial. Hal ini terkait dengan ukuran sel yang berukuran kecil, dimana rasio antar luas permukaan dan volume menjadi sangat besar bila jumlahnya juga maksimal dan akan sangat menguntungkan dalam penyerapan (Nontji, 2006) dengan demikian semakin banyak jumlah sel maka kemampuan penyerapan Cd semakin tinggi. Berbeda halnya dengan konsentrasi 0,1 ppm penyerapan tidak terjadi karena diduga pada hari ke-10 nutrisi pada media semakin berkurang sehingga S. dimorphus memanfaatkan
logam Cd terlarut untuk metabolismenya dan diduga juga
sebagian Cd telah mengalami pengendapan sehingga tidak dapat diserap lagi oleh S. dimorphus. Konsentrasi 5 ppm pada hari ke-10 mengalami penurunan penyerapan karena selain sebagian Cd mengalami pengendapan sehingga tidak dapat diserap, konsentrasi tersebut mulai meracuni sel sehingga menurunkan kemampuan penyerapan S. dimorphus. Faktor lain yang turut berpengaruh dalam penyerapan Cd adalah perubahan pH media (Lampiran 5). Perubahan pH media yang terjadi relatif sama antar setiap konsentrasi sampai hari terakhir, perubahan yang terjadi tidak dipengaruhi konsentrasi (p≥0,05) (Lampiran 11). Pada hari ke-5 pH media di masing-masing konsentrasi mengalami peningkatan menjadi ± 7,90-7,93 dan ± 8,12-8,18 pada hari ke-10. Skowronski (1986) menyatakan Cd akan mengalami pengendapan pada pH basa dan membentuk senyawa kompleks yang tidak larut dalam air sehingga tidak dapat diserap oleh S. dimorphus. Meningkatnya pH media menunjukkan adanya
36
pertumbuhan pada masing-masing konsentrasi. Pertumbuhan S. dimorphus dapat menyebabkan kenaikan pH akibat perubahan reaksi kesetimbangan antara konsentrasi CO2, ion karbonat (CO32-) dan ion bikarbonat (HCO3) dalam media (Reynolds, 1984 dalam Rahmadi, 2005). Hal ini memberikan dampak yang kurang baik bagi penyerapan Cd karena pada pH basa Cd akan mengendap, tetapi berdampak baik bagi pertumbuhan sel karena sel tidak mengalami keracunan.
4.2. Kerapatan, Koloni dan Ukuran Sel S. dimorphus 4.2.1. S. dimorphus pada berbagai konsentrasi logam Cr (VI) Kemampuan penyerapan logam Cr (VI) oleh S. dimorphus terkait dengan kerapatan sel. Rata-rata kerapatan sel pada setiap konsentrasi mengalami peningkatan meskipun tidak signifikan dan cenderung fluktuatif (Gambar 11).
Log jumlah (sel/ml)
6,5
6,3 6,1 5,9 5,7 5,5 0
Cr 0.1 ppm
5 Hari keCr 1 ppm Cr 2 ppm
10
kontrol
Gambar 11. Pertumbuhan S. dimorphus beberapa konsentrasi logam Cr (VI)
Adanya mekanisme detoksifikasi pada S. dimorphus mempermudah sel melakukan adaptasi. Berdasarkan grafik pertumbuhan S. dimorphus, fase adaptasi tidak terlihat pada tiap konsentrasi tetapi langsung memasuki fase eksponensial.
37
Fase adaptasi diduga terjadi kurang dari 24 jam sehingga tidak teramati saat pengamatan dihari pertama. Hal ini terjadi karena media yang digunakan sama dengan media perbanyakan (peremajaan) sehingga sel S. dimorphus tidak membutuhkan waktu yang lama dalam beradaptasi. Pola pertumbuhan yang tidak terlihat jelas pada masing-masing konsentrasi (0,1 , 1, 2 dan kontrol) dan cenderung terus naik meskipun tidak signifikan dan befluktuatif menunjukkan terjadi suatu fase eksponensial. Hal ini terus terjadi sampai hari ke-9 dan hari ke-10 sebagian besar masing-masing konsentrasi mengalami penurunan kerapatan sel. Peningkatan rata-rata kerapatan S. dimorphus pada setiap konsentrasi dapat diamati secara visual yakni dengan melihat perubahan warna kultur (Lampiran 7). Perubahan warna kultur pada masing-masing konsentrasi tidak menunjukkan perbedaan yang nyata pada hari ke-0, 5 dan 10. Hal ini sejalan dengan perhitungan jumlah sel yang cenderung fluktuatif dan tidak signifikan. Hasil uji Anova terhadap pengaruh konsentrasi pada kerapatan sel menunjukkan konsentrasi mempengaruhi kerapatan sel (p≤0,05) (Lampiran 9). Berdasarkan uji lanjutan, konsentrasi 0,1 dan kontrol berbeda nyata dengan konsentrasi 2 ppm. Perbedaan ini terkait dengan kemampuan S. dimorphus dalam penyerapan logam Cr (VI) dan beradaptasi.
38
Jumlah koloni per ml
70 60 50 40 30 20 10 0 0 Cr 0.1 ppm
5 Hari keCr 1 ppm Cr 2 ppm
10 kontrol
Gambar 12. Pembentukan koloni S. dimorphus pada beberapa konsentrasi
logam Cr (VI) Peningkatan rata-rata kerapatan sel diikuti dengan pembentukan koloni (Gambar 12). Secara statistik, pembentukan koloni dipengaruhi oleh konsentrasi yang diberikan (p≤0,05). Menurut Siver & Trainor (1981 dalam Rusmin, 2005) pembentukan koloni dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain suhu, cahaya dan nutrien. Pembentukan koloni pada penelitian ini dipengaruhi kadar nutrien karena faktor suhu dan cahaya pada penelitian relatif konstan (Lampiran 6). Peningkatan jumlah koloni diduga akibat petumbuhan yang terjadi sehingga konsentrasi nutrien pada media berkurang. Berdasarkan uji lanjutan, jumlah koloni konsentrasi 2 ppm berbeda nyata dengan konsentrasi 0,1 , 1 dan kontrol (Lampiran 9). Jumlah koloni terendah ada pada konsentrasi 2 ppm, rendahnya jumlah koloni pada konsntrasi tersebut diduga akibat sel-sel mengalami kematian akibat keracunan logam Cr (VI) sehingga hanya sel-sel yang masih mampu bertahan hiduplah yang membentuk koloni. Pada ketiga konsentrasi lainnya yakni 0,1; 1 ppm dan kontrol, jumlah koloni yang terbentuk tidak berbeda nyata. Jumlah
39
koloni terus mengalami peningkatan dan jumlah koloni tertinggi terjadi pada hari ke-3 dan 4, sedangkan pada hari ke-5 jumlah koloni menurun sampai hari ke-10.
10
Ukuran sel
8 6 4 2 0 0
5
10
Panjang (µm) Cd 0.1 ppm Cd 1 ppm
0
5
10
Lebar (µm) Cd 5 ppm kontrol
Gambar 13. Perubahan ukuran panjang dan lebar S. dimorphus pada hari ke-0, 5 dan 10 di beberapa konsentrasi logam Cr (VI)
Selain pembentukan koloni, juga dilakukan pengukuran panjang dan lebar sel. Rata-rata ukuran panjang dan lebar sel pada masing-masing konsentrasi relatif sama (Gambar 13). Hasil uji Anova terhadap pengaruh konsentrasi pada ukuran panjang dan lebar sel S. dimorphus pada hari ke-0, 5 dan 10 menyatakan bahwa tidak ada pengaruh konsentrasi terhadap ukuran panjang dan lebar sel S. dimorphus (p≥0,05) (Lampiran 13). Rata-rata ukuran panjang dan lebar sel S. dimorphus dari hari ke-0, 5 dan 10 terus mengalami peningkatan meskipun tidak signifikan.
4.2.2. S. dimorphus pada berbagai konsentrasi logam Cd Pertumbuhan sel berkaitan dengan rata-rata kerapatan sel. Secara statistik konsentrasi mempengaruhi kerapatan sel (p≤0,05) dan sesuai dengan uji lanjutan
40
kontrol dan 0,1 ppm berbeda nyata dengan konsentrasi 1 dan 5 ppm (Lampiran 12). Rata-rata kerapatan sel tidak langsung mengalami peningkatan, tetapi membutuhkan proses adaptasi yang cukup lama sampai hari kedua untuk kontrol dan konsentrasi 0,1 ppm (Gambar 14).
Log jumlah (sel/ml)
6,5 6,3 6,1 5,9 5,7 5,5 0 Cd 0.1 ppm
5 Hari keCd 1 ppm Cd 5 ppm
10 kontrol
Gambar 14. Pertumbuhan S. dimorphus pada beberapa konsentrasi Cd
Tingginya rata-rata kerapatan sel pada konsentrasi 0,1 ppm diduga karena rendahnya konsentrasi 0,1 ppm yang masih mampu ditoleran oleh S. dimorphus. selain itu dengan kemampuan logam Cd yang dapat menggantikan fungsi Zn dalam mensintesis enzim karbonik anhidrase yang menyebabkan pertumbuhan semakin maksimal. Fase eksponensial pada konsentrasi 0,1 ppm terjadi pada hari ketiga sampai hari ke-10. Hal sebaliknya terjadi pada konsentrasi 1 ppm, rata-rata kerapatan sel terus menurun dan mengalami peningaktan rata-rata kerapatan sel pada hari ke-9 dengan kata lain, proses adaptasi yang terjadi pada konsentrasi 1 ppm lebih lama dari konsentrasi 0,1 ppm dan kontrol. Rata-rata kerapatan pada konsentrasi 5 ppm terus mengalami penurunan sampai hari ke-5 dan 10 setelah tidak mampu melakukan adaptasi, hal ini karena logam Cd pada konsentrasi
41
tersebut mulai meracuni S. dimorphus dengan kemampuan beradaptasi yang kurang baik mengakibatkan kematian sel. Kematian sel akibat karacunan diawali proses rusaknya kloroplas, seperti pada pengamatan mikroskopis yang menunjukkan bahwa hanya sebagian kecil kloroplas yang masih tersisa (Lampiran 8). Kerusakan kloroplas menyebabkan terhambatnya
proses
fotosintesis.
Proses
fotosintesis
yang
terhambat
menyebabkan kebutuhan karbon organik esensial yang dibutuhkan berkurang. Selain menyebabkan kerusakan kloroplas, logam Cd diduga dapat menyebabkan kerusakan mitokondria. Cd dapat merangsang terbentuknya Reactive Oxygen Spesies (ROS) yang dapat merusak mitokondria. Reactive Oxygen Spesies dapat menyebabkan
peroksidasi
lemak
pada
membran
mitokondria
sehingga
mitokondria mengalami kerusakan (Pinto dkk, 2003). Kerusakan tersebut mengakibatkan proses respirasi terhambat. Hal ini menyebabkan energi yang dihasilkan dari proses respirasi tidak mencukupi untuk melakukan metabolisme dan pada akhirnya sel mengalami kematian. Pada penelitian ini fase stasioner tidak terlihat karena terjadi setelah hari ke-10. Secara fisik penurunan kerapatan S. dimorphus pada kedua konsentrasi tersebut sudah terlihat secara visual, dimana terjadi perubahan warna kultur pada semua media. Konsentrasi 0,1 ppm dan kontrol terus mengalami perubahana warna media menjadi lebih pekat dan pada konsentrasi 1 dan 5 ppm warna media semakin pucat pada hari ke-5 dan memudar pada hari ke-10 pada konsetrasi 5 ppm menjadi bening. (Lampiran 7).
42
Selain kerapatan sel yang dipengaruhi konsentrasi, pembentukan koloni juga dipengarui oleh konsentrasi (p≤0,05) (Lampiran 11). Jika kerapatan sel tertinggi ada pada perlakuan dengan konsentrasi 0,1 ppm dan terendah pada konsentrasi 5 ppm, hal ini diikuti dengan pembentukan koloni pada konsentrasi 0,1 ppm yang relatif tinggi dan fluktuatif dibandingkan dengan
tiga konsentrasi lainnya
Jumlah koloni per ml
(Gambar 15).
70 60 50 40 30 20 10 0 0
5 Cd 0,1 ppm
Hari keCd 1 ppm Cd 5 ppm
10 Kontrol
Gambar 15. Pembentukan koloni S. dimorphus pada beberapa konsentrasi logam Cd
Jumlah koloni yang terbentuk pada kontrol berbanding terbalik dengan kerapatan sel yang semakin tinggi sampai hari ke-10. Dua konsentrasi lainnya 1 dan 5 ppm terus mengalami penurunan jumlah koloni seiring menurunnya jumlah kerapatan S. dimorphus. Menurunnya jumlah koloni kemungkinan akibat sel yang mengalami kematian akibat keracunan. Koloni yang ada pada keempat perlakuan merupakan sel S. dimorphus yang masih mampu bertahan hidup. Sedangkan berdasarkan uji lanjutan, konsentrasi 0,1 , 5 ppm dan kontrol berbeda nyata dengan konsentrasi 1 ppm (Lampiran 12).
43
Ukuran sel (µm)
10 8 6 4 2 0
0
5
10
Panjang (µm) Cd 0.1 ppm
Cd 1 ppm
0
5
10
Lebar (µm) Cd 5 ppm
kontrol
Gambar 16. Perubahan ukuran panjang dan lebar S. dimorphus pada hari ke-0, 5 dan 10 pada beberapa konsentrasi logam Cd
Salah satu parameter yang diuji adalah ukuran sel S. dimorphus meliputi panjang dan lebar. Tidak terlihat perubahan panjang dan lebar yang signifikan dari gambar 16. Ukuran panjang dan lebar sel tidak dipengaruhi oleh konsentrasi logam Cd pada berbagai konsentrasi (p≥0,05) (Lampiran 11) dan perubahan yang tidak signifikan tersebut dapat dilihat pula secara mikroskopis (Lampiran 8).
4.3. Hubungan Efektivitas Penyerapan dengan Kerapatan S. dimorhus pada Logam Cr (VI) dan Cd 4.3.1. Hubungan Efektivitas Penyerapan dengan Kerapatan S. dimorhus pada Logam Cr (VI)
Penyerapan logam Cr (VI) oleh S. dimorphus pada hari ke-5 terus mengalami penurunan dengan bertambahnya konsentrasi, dengan demikian ion logam Cr (VI) semakin sedikit pula yang terserap. Akan tetapi kerapatan sel mengalami peningkatan meski tidak signifikan (Gambar 17). Penyerapan tertinggi pada konsentrasi 0,1 ppm sebesar 94, 24% dengan kerapatan ± 935.833.3 sel/ml. Tingginya penyerapan tidak diikuti dengan tingginya kerapatan sel kerapatan
44
tertinggi ada pada konsentrasi 1 ppm yakni ± 1.142.500 sel/ml tetapi penyerapannya hanya sebesar 31,98%.
Hari ke-10
Hari ke-5
60 6 40 20 0
3
0,1 1
23 21 Konsentrasi (ppm)
Penyerapan (%)
80
100
9
80 60 6 40 20 0
Kerapatan (sel/ml)
9 Kerapatan (sel/ml)
Penyerapan (%)
100
3 1 0,1
12
23
Konsentrasi (ppm)
Gambar 17. Efektivitas penyerapan logam Cr (VI) pada hari ke-5 dan 10 Keterangan:
Penyerapan pada hari ke-10 tidak jauh berbeda dengan hari ke-5 yang mengalami penurunan penyerapan sering dengan tingginya konsentrasi. Penyerapa tertinggi pada konsentrasi 0,1 ppm sebesar 77, 36% diikuti dengan kerapatan tertinggi ± 1.038.333 sel/ml.
4.3.2. Hubungan Efektivitas penyerapan dengan kerapatan S. dimorhus pada logam Cd Pada gambar 18 terlihat bahwa penyerapan pada hari ke-5 terjadi dengan semakin tingginya konsentrasi logam Cd, maka jumlah ion logam Cd yang terserap semakin bertambah. Sebaliknya penurunan terjadi pada kerapatan sel. Hal ini diduga karena keterbatasan sel dalam beradaptasi pada kondisi lingkungan yang kurang baik dengan semakin tingginya konsentrasi Cd yang diberikan pada
45
media sehingga menyebabkan penurunan kerapatan sel seiring tingginya konsentrasi. Penyerapan tertinggi pada konserasi 5 ppm sebesar 65,91% dan kerapatan tertinggi pada konsentrasi 0,1 ppm yakni 1.564.167 sel/ml.
Hari ke-10
Hari ke-5
60 6 40 20 0
80 Penyerapan (%)
80
3 1 0,1
12
9
35
Konsentrasi (ppm)
60 6 40 20 0
Kerapatan (sel/ml)
100
9 Kerapatan (sel/ml)
Penyerapan (%)
100
3
0,11
12
35
Konsentrasi (ppm)
Gambar 18. Efektivitas penyerapan logam Cd pada hari ke-5 dan 10 Keterangan:
Penyerapan pada hari ke-10 tidak stabil seiring dengan peningkatan konsentrasi yang diberikan. Pada 0,1 ppm penyerapan tidak terjadi karena terkait dengan reaksi yang terjadi di dalam media, penyerapan pada konsentrasi 1 ppm lebih tinggi dari 5 ppm yakni sebesar 60,73%. Berbeda halnya dengan kerapatan yang terus mengalami penurunan dengan semakin tingginya konsentrasi yang menunjukkan batas toleransi pertumbuhan S. dimorphus, kerapatan tertinggi pada konsentrasi 0,1 ppm yakni 1.948.333 sel/ml. Berdasarkan uraian diatas diketahui bahwa penyerapan tertinggi tidak selalu diikuti dengan kerapatan tinggi pula. Hal sebaliknya juga dapat terjadi tergantung dari kemamuan S. dimorpus sendiri dalam melalukan adaptasi dengan berbagai
46
mekanisme yang ada padanya. Hal tersebut juga tidak lepas dari sifat-sifat logam berat yang digunakan karena S. dimorphus memiliki mekaniseme adaptasi yang berbeda pada setiap logam berat yang berinteraksi dengannya. Analisa perbandingan dilakukan dengan cara membandingkan persen penyerapan pada hari ke-5 dan 10. Semakin banyak konsentrasi yang terserap oleh S. dimorphus pada kerapatan tertentu akan diketahui logam mana yang lebih efektiv diserap. Berdasarkan Gambar 18 dan 19, kemampuan S. dimorphus dalam menyerap logam Cr (VI) pada hari ke-5 lebih tinggi dibandingkan dengan Cd pada hari ke10. Efektivitas penyerapan Cr (VI) tertinggi pada konsentrasi 0,1 ppm sebesar 94,24%, sedangkan pada logam Cd sebesar 65,91% pada konsentrasi 5 ppm.
4.4. Kondisi Fisik Ruang Kultur Kondisi ruang kultur S. dimorphus selama pengamatan 11 hari terhadap konsentrasi logam Cr VI dan Cd tersaji pada lampiran 6. Suhu ruang kultur berkisar antara 26,9-27,8 oC dengan kelembaban antara 20-25 % dan intensitas cahaya berkisar 1007-1290 lux.
Kondisi ini merupakan kondisi yang sesuai
dengan batas toleransi semua faktor lingkungan yang mendukung pertumbuhan S. diorphus.(Rusmin, 2005).
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan Berdasarkan
hasil penelitian yang telah dilakukan,
dapat disimpulkan
bahwa: 1. S. dimorphus mampu menyerap logam Cr (VI) pada konsentrasi 0,1 , 1 dan 2 ppm mencapai 25%-94,24% pada hari ke-5 dan hari ke-10 sebesar 23,94%-77,36%, sedangkan pada logam Cd sebesar 50,33%-65,91% pada hari ke-5 dan di hari ke-10 sebesar58,9%-60,73% pada konsentrasi 0,1 , 1 dan 5 ppm. 2. Efektivitas penyerapan logam Cr (VI) oleh S. dimorphus sebesar 94,24% pada konsentrasi 0,1 ppm, sedangkan pada Cd sebesar 65,91% pada konsentrasi 5 ppm, penyerapan ini terjadi pada hari ke-5. Efektivitas penyerapan logam Cr (VI) lebih tinggi dibandingkan dengan Cd. 3. Konsentrasi logam Cr (VI) dan Cd mempengaruhi peningkatan kerapatan S. dimorphus.
5.2. Saran 1. Perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan konsentrasi Cr (VI) dan Cd yang lebih tinggi agar dapat mengetahui kemampuan penyerapan logam tersebut
47
48
2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjutan dengan menggunakan logam berat lain yang sangat berbahaya bagi lingkungan dengan memanfaatkan kemampuan penyerapan S. dimorphus serta jenis mikroalga lain atau makroalga.
DAFTAR PUSTAKA
Afkar, E., H. Ababna and A. A. Fathi. 2010. Toxicological respons of the green alga Chlorella vulgaris to some heavy metal. American Journal Enviromental Science 6 (3): 230-237 Afizi, I. 2002. Pengaruh Warna dan Lapis Cahaya Merah, Biru, Hijau dan Putih Terhadap Pertuumbuhan Scenedesmus. Skripsi.Progran Studi Budidaya Perairan Fakultas Perikanan dan ILmu kelautan Institut Pertanian Bogor. Afriansyah, A. 2009. Konsentrasi kadmium (Cd) dan tembaga (Cu) dalam air, seston, kerang dan fraksinasinya dalam sedimen di perairan Delta Berau, Kalimantan Timur. Skripsi. Program Studi Ilmu dan Teknologi Kelautan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor. Al-Homaidan, A. A. 2006. Heavy metal level in Saudi Arabian Spirulina. Pakistan Journal of biological Science 9 (14): 2693-2695, ISSN 10288880 Anonim. 2006. Desorpsi Ion Logam Tembaga (II) dari Biomassa Chlorella sp yang Terimobilisasi dalam Silika Gel. Skripsi. Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Semarang. Anwar, D., 1996, Kandungan logam berat Cu dan Hg dalam aritrosit Warga Genjeran, Fakultas Pasca Sarjana, Universitas Airlangga. Anonim. http://cronodon.com/BioTech/Algal_Bodies.html. akses 4 April 2011 Brady, D., B Letebele, JR Duncan and PD Rose. 1994. Bioaccumulation of metals by Scenedesmus, Selenastrum and Chlorella algae. ISSN 03784738=Water SA Vol. 20 No. 3 Bold, H. C dan M. J. Wyne. 1985. Introduction to The Algae Structure and Reproduction. Prentice-Hall Inc, New Jersey. Bramandita, A. 2009. Pengendapan kromium heksavelen dengan serbuk besi. Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Institut Pertanian Bogor. Cahyaningsih, S. dan S. Subyakto. 2008. Kultur massal scenedesmus sp. sebagai upaya penyedia pakan rotifer dalam bentuk alami maupun konsentrat. Jurnal Berkala ilmiah perikanan Vol. 3 No. 1
49
50
Cobbet, C. S. 2000. Phytocelatin biosynthesis and function in heavy metal detoxification. Curr. Opin. Plant. Biol. 3 Cossich, E.S., C.R.G Tavares., T.M.K.Ravagnani., Biosorption of chromium(III) by Sargassum sp. Biomass. Universidad Catolica de Valparaiso. Chile, Vol. 5 No. 2, Issue of August 15, 2002. Damayanti, D. 2006. Pengaruh Beberapa Konsentrasi Medium Ekstrak Tauge Terhadap Kerapatan Sel Mikroalga Marga Scenedesmus Meyen Selama 10 hari Pengamatan. Skripsi.Universitas Indonesia Depok. Darley, W. M. 1982. Algal Biology: a physiological approach. Dalam Wikinson, J. F. 1982. Basic microbiology. Vol 9. Blackwel Scientific Puplication, London. Diantriani, N. P. dkk. 2008. Proses biosorpsi dan desorpsi ion Ct (VI) pada biosorbent rumput laut Eucheuma spinosum. Jurnal Kimia Disyawongs, G. 2002. Accumulation of copper, mercury and lead in Spirulina platensi studied in Zarrouk’s medium. The Journal of KMITNB, Vol. 12, No. 4 Fadilla, Z. 2010. Pengaruh konsentrasi limbah cair tahu terhadap pertumbuhan mikroalga Scenedesmus sp. Skripsi. Program Stusi Biologi Fakultas sains dan Teknologi Universitas islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta Graham, L. E. & L. W. Wilcox. 2000. Algae. Prentice Hall, Inc., New Jersey Gupta, R., P. Ahuya, S. Khan, R. K. sakena & H. Mohapatara. 2000. Microbial biosorbent: meeting challenges of heavy metal pollution in aqueous solution. Current science 78 (8) Isnansetyo, A. dan Kurniastuty. 1995. Teknik Kultur Phytoplankton dan Zooplankton. Cetakan Pertama. Kanisius. Yogyakarta. Issa, A. A., R. Abdel-Basset & M. S. Adam. 1995. Aboition of heavy metal toxicity ob Kirchneriella lunaris (Chlorophyta) by calcium. Annalysisi of Botany 75. Keputusan Menteri negara lingkungan hidup Nomor : kep-51/menlh/10/1995 tentang Baku mutu limbah cair bagi kegiatan industri Khotimah, N. dkk. 2010. Adsorbsi logam kromium (IV) oleh biomassa Chara fragilis menggunakan spektroskopi serapan atom. Universitas Sebelas Maret Surakarta. Program Kreativitas Mahasiswa
51
Knauer, K. R. Behra & L. Sigg. 1997. Adsorption and uptake of copper by the green alga Scenedesmus subspicatus (Chlorophyta). Jurnal. Phycol Koesnarpadi, S. 2007. Biotransformasi kromium (VI) oleh bakteri Pseudomonas putida. Jurnal Kimia Mulawarman Vol. 5 Nomor 1. Garbayo, I., M. J. Dominguez, and JM vega. 2007. Effect of abiotic stress on Chlamidomonas acidophila viability. Journal. Communicating Current Research and Education Topics and Trends in Applied Microbiology Giyatmi, dkk. 2008. Penurunan Kadar Cu,Cr dan Ag dalam Limbah Cair Industri Perak di Kotagede setelah diadsorpsi dengan tanah liat dari daerah godean. Seminar Nasional IV SDM Teknologi Nuklir Yogyakarta, 25-26 Agustus 2008 ISSN 1978-0176 Grahame, J. 1987. Plankton and Fisheries. University of Leeda. Edward Arnold. London Graham, L. E. & L. W. Wilcox. 2000. Algae. Prentice Hall, inc. New Jersey Hall, D. O. and K. K. Rao. 1987. Photosynthesis. 4th edition. Edward Arnold Hoddeer and Stoughton Limited. London Hariani, P. L. dkk. 2009. Penurunan konsentrasi Cr (VI) dalam air dengan koagulan FeSO4. Jurnal Penelitian Sains Volume 12 Nomer 2 Hendayana, S. dkk, 1994, Kimia Analitik Instrumen, IKIP Semarang Press. Inthorn. D., N. Sidititoon, S. Silapanuntakul & A. Incharcensakdi . 2002. Sorption of mercury, cadmium and lead by microalgae. Scienceasia 28: 253-261. Isana, Y. 1993. Tingkat intensitas cahaya minimum yang masih dapat menumbuhkan populasi Scenedesmus acuminatus (Lagerh). Skripsi Fakultas Biologi Universitas Nasional. Kresnawaty, I dan Tri-Panji. 2007. Biosorpsi logam Zn oleh biomassa Saccharomyces cerevisiae. Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia, Bogor 16151, Indonesia. Jurnal. Menara Perkebunan, 75(2), 80-92. Koesnarpadi, S. 2007. Biotransformasi kromium (VI) oleh bakteri Pseudomonas putida. Jurnal Kimia Mulawarman Volume 5 Nomor 1. Kundari, N. A., dkk. 2009. Kinetika reduksi krom (vi) dalam limbah cair industri pelapisan logam. Seminar Nasional V SDM Teknologi Nuklir.
52
Madigan, M. T., J. M. Martinko & J. Parker. 1997.Bilogi of microorganisms 8th ed. Prentice hall, New jersey. Muhaemin, M. 2004. Toxicity and bioacucumulation of lead in Chlorella and Dunaliella. Journal of Coastal Development. Volume 8, Number 1, Oktober 2004 : 27-33. Mulja, M. 1995. Analisis Instrumental. Airlangga press. Surabaya Niess, D. H 1999. Microbial heavy-metal resistence. Applied Microbiology and Biotechnology. Nontji, A. 2006. Tiada Kehidupan Tanpa Keberadaan Plankton.Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia Pusat Penelitian Oseanografi. Jakarta Oh-Hama, T dan S, Miyachi, 1988. Cholorella in Microalgal Biotechnology. Edited M. A. Borowitzka and Lesley J. Borowitzka. Cambrige University press. Cambrige. New York. Palar H., 1994, Pencemaran dan toksikologi Logam Berat, Rineka Cipta, Jakarta. ______. 2004. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Rineke Cipta. Jakarta. Palmqvist , K., S. Sjoberg, And G. Samuelsson 1988. Induction of Inorganic Carbon Accumulation in the Unicellular Green Algae Scenedesmus obliquus and Chlamydomonas reinhardtiil. Journal.Plant Physiol. (1988) 87, 437-442 Perez, S. 2006. Cell counts using Improved Neubauer Haemocytometer. http://peopleorengstate.edu/~weisv/protocols/symbiodinium/Cell count. pdf. Akses 11 Desember 2011 Pinto, E. T. C. S., S. Kutner, M. A. S. Leitao, O. K. Okamato, D. Morse & P. Colepicolo. 2003. Heavy meta induced oxidative stress in algae. J. Phycol. 39. 1008-1012 Pumprey, B. 1996. Fermentatation basics. http://www.biocompare.com/Articles/application Note/1542/FERMENTATION-BASICS.html. Akses 24 Mei 2010 Radini, D. 2009. Technical Note-42. Metode perhitungan biomassa mikroalga Rahmadi, A. 2005. Pengaruh Beberapa Konsentrasi Tembaga (Cu) pada Medium Basal Bold (MBB) Terhadap Kerapatan Sel Mikroalga Scenedesmus. Skripsi. Departemen Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam Universitas Indonesia.
53
Reynold, C. S. 1984. The Ecology of Freshwater Phytoplankton. Cambridge University Press. Cambridge. Ramadhan, B dan M. Hamdajani. Biosorpsi logam berat Cr (VI) dengan menggunakan biomassa Saccharomyces cerevisiae. Jurnal. Program studi Teknik Lingkungan Fakultas teknik Sipil dan lingkungan ITB Rezaee, A. dkk, 2006. Biosorption of mercury by biomassa of filamentous algae Spirogyra spesies. Journal of Biological Science 6 (40: 695-700) Rusmin. 2005. Pengaruh Beberapa Konsentrasi Kadmium (Cd) pada Medium Basal Bold (MBB) Terhadap Kerapatan Sel Mikroalga Scenedesmus. Skripsi. Departemen Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam Universitas Indonesia. Sanusi, H.S. 2006. Kimia Laut, Proses Fisik Kimia dan Interaksinya dengan Lingkungan. Bogor: Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Institut Pertanian Bogor. Skowronski, T. 1986. Influence of some physic-chemical factors on cadmium uptake by the green algae Stichococcus bacillaris. Applied Microbiology and Biotechnology 24: 423-425 Slamet, R. dkk. 2003. Pengolahan limbah logam berat chromium (VI) dengan fotokatalis TiO2. Jurnal Makara, Teknologi, Vol.7, No. 1. Slamet, R. dkk. 2005. Pengolahan limbah organik (fenol) dan logam berat
(Cr6+ atau Pt4+) secara simultan dengan fotokatalis TiO2, ZnO-TiO2, dan CdS-TiO2. Jurnal Makara, Teknologi, Vol. 9, No. 2 Soeder, C. J & E. Stengel. 1974. Physico-chemical factors affecting metabolism and growth rate. Dalam Stewart (ed.). 1974. Algal physiology and biochemistry. University of Calfornia Press, Los Angeles. Soeprijanto, B. Aryanto dan R. Fabella. Biosorpsi Ion Logam Berat Cu (II) dalam Larutan Menggunakan Biomassa Phanerochaete chrysosporium. Jurnal. Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Sony. 2009. Penentuan Kadar Logam Seng (Zn) dan Tembaga (Cu) dalam Air PAM Hasil Penyaringan water purifier tipe drinking stand. Skripsi. Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Medan.
54
Suhendrayatna. 2001. Bioremoval logam mikroorganisme. disampaikan pada Indonesia abad 21
berat dengan menggunakan Seminar Bioteknologi untuk
Trainor, F. R. 1993. Cyclomorphosis in Scenedemus subspicatus (Chlococcales, Chlorophyta): stimulation of colony developmentlow temperature. Phycologia. Twiss, M. R. & C. Nawelajko. 1992. Influence of phosphorus nutrition on copper toxicity to three strain of Scenedesmus acutus (Chlorophyceae). Journal of Phycology 28: 291-298 Triani, L. 2006. Desorpsi Ion Logam Tembaga (II) dari Biomassa Chlorella sp yang Terimobilisasi Dalam Silika Gel. Skripsi. Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Negeri Semarang. Wisnu, AW., 1994, Dampak Pencemaran Lingkungan, Andi Offet, yogyakarta. Walsh, A. 1955. Application of Absorbtion Spectra to Chemical Analysis. Spectrochemica. Acta. Vol 7. Xiaolei Jin, D. J. Kushner dan C. Nalewajko. 19966. Nickel uptake and release in nickel-resistant and sensitive strains of Scenedesmus acutus F. alternans (Chlorophyceae), Enviromental and Eksperrimental Botany. Yefridaa dan Yuniartis. 2009. Laporan akhir penelitian BBI. Yossy, C. 2000. Studi Pendahuluan Pengaruh Jumlah Inokulum Terhadap Pertumbuhan Mikroalga Scenedesmus meyen dalam Medium Beneck. Skripsi. Departemen Biologi Fakultas Matematiaka dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia. Yuliani, D. 2009. Penentuan Kadar Logam Mangan (Mn) dan Kromium (Cr) dalam Air Minum Hasil Penyaringan Yamaha Water Purifier dengan Metode Spektofotometri Serapan Atom. Skripsi Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatra Utara Medan. Zulkarnain. 2008. Efektifitas Biji Kelor (Moringo oleifera Lamk) dalam mengurangi Kadar Kadmium (II). Skripsi. Jurusan Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Malang.
55
Lampiran 1. Rata-rata kerapatan S. dimorphus (sel/ml)
Logam Cr
Konsentrasi Cr 0,1 ppm Cr 1 ppm Cr 2 ppm Kontrol
0 709166,7 608333,3 516666,7 660833,3
1 815000,0 601666,7 632500,0 865833,3
2 753333,3 797500,0 625000,0 740833,3
3 729166,7 992500,0 715833,3 748333,3
Hari ke4 5 6 7 8 9 10 859166,7 935833,3 1187500 1066667 1282500 872500,0 1337500 861666,7 1142500 883333,3 859166,7 1259167 795833,3 761666,7 621666,7 773333,3 897500,0 741666,7 785833,3 814166,7 669166,7 826666,7 1071667 1312500 968333,3 1270833 916666,7 1038333
Logam Cd
Konsentrasi Cd 0,1 ppm Cd 1 ppm Cd 5 ppm Kontrol
0 467500,0 524166,7 450833,3 521666,7
1 493333,3 389166,7 480000,0 505833,3
2 562500,0 591666,7 514166,7 623333,3
3 4 920000,0 1204167 504166,7 606666,7 486666,7 460833,3 668333,3 1285000
Hari ke5 6 7 8 9 10 1564167 1665833 1533333 1611667 2005833 1948333 449166,7 415833,3 488333,3 535833,3 558333,3 640833,3 363333.3 393333,3 434166,7 409166,7 354166,7 330833,3 1560000 2119167 1968333 2183333 2149167 2085833
56
Lampiran 2. Rata-rata kerapatan sel yang telah ditransformasikan dalam bentuk log (sel/ml).
Logam Cr (VI) Hari ke0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Cr 0.1 ppm 5.85 5.91 5.87 5.86 5.93 5.97 6.07 6.02 6.10 5.94 6.12
Cr 1 ppm 5.78 5.77 5.90 5.99 5.93 6.05 5.94 5.93 6.10 5.90 5.88
Cr 2 ppm 5.71 5.80 5.79 5.85 5.79 5.88 5.95 5.87 5.89 5.91 5.82
Kontrol 5.82 5.93 5.86 5.87 5.91 6.03 6.11 5.98 6.10 5.96 6.01
Cd 0.1 ppm 5.66 5.69 5.75 5.96 6.08 6.19 6.22 6.18 6.20 6.30 6.28
Cd 1 ppm 5.71 5.59 5.77 5.70 5.78 5.65 5.61 5.68 5.72 5.74 5.80
Cd 5 ppm 5.65 5.68 5.71 5.68 5.66 5.56 5.59 5.63 5.61 5.54 5.519
Kontrol 5.71 5.70 5.79 5.82 6.10 6.19 6.32 6.29 6.33 6.33 6.31
Logam Cd Hari ke0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
57
Lampiran 3. Data jumlah koloni yang terbentuk selama 11 hari pengamatan
Logam Cr (VI) Hari ke0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Cr 0.1 ppm 21,67 29,00 26,67 25,33 50,33 51,67 51,67 47,33 47,67 39,67 32,33
Jumlah koloni per ml Cr 1 ppm Cr 2 ppm 18,00 16,67 18,67 13,67 29,00 15,67 58,67 24,00 47,33 22,00 46,67 20,67 28,00 18,00 28,67 16,33 42,67 19,33 21,67 22,67 13,67 15,33
kontrol 19,67 26,67 26,33 31,33 50,33 55,33 61,00 36,00 49,00 38,33 32,33
Cd 0,1 ppm 44,00 41,00 47,33 60,33 36,33 54,67 44,33 44,67 31,00 43,67 50,00
Jumlah koloni per ml Cd 1 ppm Cd 5 ppm 51,67 41,67 34,33 43,33 45,00 51,67 32,33 47,67 32,67 45,00 17,00 34,33 15,33 38,00 19,67 38,67 17,67 38,33 23,67 35,00 18,00 28,33
Kontrol 53,67 43,33 50,33 48,67 42,33 41,33 42,00 40,00 31,00 34,00 34,33
Logam Cd Hari ke0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
58
Lampiran 4.
Data ukuran sel
Logam Cr (VI) Sampel Kontrol Cr 0,1 ppm Cr 1 ppm Cr 2 ppm
0 4,80 4,93 4,87 4,73
Panjang (µm) 5 5,73 5,60 5,03 5,10
0 5,10 5,47 5,50 3,60
Panjang (µm) 5 5,60 6,50 5,83 5,00
10 5,80 6,00 5,50 5,61
0 1,87 1,83 2,20 1,97
Lebar (µm) 5 2,37 2,50 2,60 2,77
10 2,47 2,73 2,90 3,10
0 2,10 2,23 2,17 2,23
Lebar (µm) 5 2,17 2,63 3,03 2,00
10 2,53 3,00 2,03 2,03
Logam Cd Sampel Kontrol Cd 0,1 ppm Cd 1 ppm Cd 5 ppm
10 6,70 6,93 5,37 4,97
59
Lampiran 5.
Logam Cr (VI) 8,5 Nilai pH
Perubahan pH media pada beberapa konsentrasi logam Cr (VI) dan Cd
7,5
6,5 5,5 0
5 Hari ke-
Cr 0.1 ppm
Hari ke0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Cr 0,1 ppm 6,30 6,81 7,45 7,29 7,85 7,97 7,70 7,70 5,97 6,12 5,92
Cr 1 ppm
Cr 1 ppm 6,33 6,98 7,49 7,43 7,92 7,94 8,04 8,03 8,17 8,21 8,14
10
Cr 2 ppm
Cr 2 ppm 6,45 7,02 7,46 7,57 8,04 8,10 8,13 8,04 8,13 8,22 8.17
kontrol
Kontrol 6,17 6,74 7,20 7,24 7,79 8,00 7,83 7,86 5,77 6,25 5,77
60
Lanjutan lampiran 5 Logam Cd 8,5
Nilai pH
7,5 6,5 5,5 0
Cd 0.1 ppm
Hari 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Cd 0.1 ppm 6.68 6.46 7,04 7,53 7,87 7,92 8,07 8,20 8,25 8,26 8,18
5 Hari keCd 1 ppm
Cd 1 ppm 6,94 6,64 7,10 7,57 7,92 7,93 8,02 8,06 8,13 8,20 8,15
10
Cd 5 ppm
Cd 5 ppm 7,01 6,61 7,15 7,60 7,86 7,90 7,97 8,00 8,11 8,10 8.12
kontrol
Kontrol 6,3, 6,37 7,02 7,39 7,71 7,76 7,95 8,10 8,22 8,33 8.24
61
Lampiran 6.
Hari
Data faktor fisik
Suhu (oC)
Kelembapan (%)
Intensitas cahaya (lux)
ke-
Cr (VI)
Cd
Cr (VI)
Cd
Cr (VI)
Cd
0
26.9
27.5
22
23
1290
1009
1
27.5
27.5
23
21
1143
1007
2
27.5
27.8
21
21
1136
1034
3
27.5
27.8
25
21
1029
1025
4
27.5
27.5
21
21
1051
1088
5
27.5
27.8
21
21
1126
1024
6
27.5
27.8
21
21
1122
1002
7
27.5
27.5
21
20
1025
1111
8
27.5
27.5
21
23
1110
1022
9
27.5
27.5
21
20
1048
1032
10
27.5
27.5
21
20
1078
1034
Kisaran
26.9-27.7
27.5-27.8
21-25
20-23
1029-1290
1007-1111
62
Lampiran 7.
Pengamatan makroskopis
Logam Cr (VI)
Hari ke-0
Hari ke-5
Hari ke-10
Keterangan: Kontrol 0,1 ppm 1 ppm 2 ppm
63
Logam Cd
Hari ke-0
Hari ke-5
Hari ke-10
Keterangan: Kontrol 0,1 ppm 1 ppm 5 ppm
64
Lampiran 8.
Pengamatan mikroskopis
Logam Cr (VI)
Hari ke-0
Hari ke-5
Hari ke-10 Keterangan: Kiri
: panjang
Kanan : lebar
65
Logam Cd
Hari ke-0
Hari ke-5
Hari ke-10 Keterangan: Kiri
: panjang
Kanan : lebar
66
Lampiran 9. Uji Anova terhadap kerapatan sel, jumlah koloni dan pH media selama 11 hari pengamatan pada logam Cr (VI)
KERAPATAN Jumlah kuadrat Kerapatan Antar kelompok
df
Kuadrat tengah
4.397E11
3
1.466E11
Dalam kelompok
1.478E12
40
3.694E10
Total
1.917E12
43
F 3,968
Sig. 0,014
Hipotesis: H0 : Konsentrasi mempengaruhi kerapatan sel H1 : Konsentrasi tidak mempengaruhi kerapatan sel Kriteria pengujian: Jika q hitung < q tebel (0,05), H0 diterima Jika q hitung > q tabel (0,05), H0 ditolak Kesimpulan: Kerapatan sel Scenedesmus dimorphus (sel/ml) selama 11 hari pengamatan dipengaruhi konsentrasi logam Cr (VI) KOLONI Jumlah kuadrat Koloni
df
Kuadrat tengah
Antar kelompok
2947,280
3
982,427
Dalam kelompok
5395,475
40
134,887
Total
8342,755
43
F 7,283
Hipotesis: H0 : Konsentrasi logam Cr (VI) mempenaruhi jumlah koloni H1 : Konsentrasi logam Cr (VI) tidak mempengaruhi jumlah koloni Kriteria pengujian: Jika q hitung < q tebel (0,05), H0 diterima Jika q hitung > q tabel (0,05), H0 ditolak Kesimpulan: Jumlah koloni Scenedesmus dimorphus (koloni/ml) selama 11 hari pengamatan dipengaruhi konsentrasi logam Cr (VI)
Sig. 0,001
67
pH MEDIA Jumlah kuadrat pH
df
Kuadrat tengah
Antar kelompok
6,068
3
2,023
Dalam kelompok
20,834
40
0,521
Total
26,902
43
F 3,883
Hipotesis: H0 : Konsentrasi logam Cr (VI) mempengaruhi jumlah koloni H1 : Konsentrasi logam Cr (VI) tidak mempengaruhi jumlah koloni Kriteria pengujian: Jika Sig. hitung < Sig. tebel (0,05), H0 diterima Jika Sig. hitung > Sig tabel (0,05), H0 ditolak Kesimpulan: pH media Scenedesmus dimorphus selama 11 hari pengamatan dipengaruhi konsentrasi logam Cr (VI)
Sig. 0,016
68
Lampiran 10. Uji lanjutan terhadap keraptan sel , jumlah koloni dan pH media pada logam Cr (VI) antar tiap konsentrasi
KERAPATAN alpha = 0.05 Konsentrasi N Cr 2 ppm Cr 1 ppm Kontrol Cr 0,1 ppm Sig.
1
11 7.084848E5 11 8.693939E5 11 11 0,057
2 8.693939E5 9.473485E5 9.589394E5 0,310
Hipotesis:
H0: Tidak ada perbedaan kerapatan sel Scenedesmus dimorphus (sel/ml) antar perlakuan H1:Ada perbedaan kerapatan sel Scenedesmus dimorphus (sel/ml) antar perlakuan
Taraf nyata
Untuk α = 0,05, maka q tabel adalah q’ (0,05≠p)
Kriteria pengujian
Jika q hitung < q tabel, H0 diterima Jika q hitung > q tabel, H0 ditolak 1 2 3 4
Hasil perhitungan Keterangan:
** 1
** 2
1= 0 ppm 2 = 0,1 ppm 3
4
3 = 1 ppm 4 = 2 ppm
** = berbeda nyata (α=0,05)
69
KOLONI alpha = 0.05 Perlakuan Cr 2 ppm Cr 1 ppm Cr 0,1 ppm Kontrol Sig.
N
1
2
11 1.857576E1 11 3.209091E1 11 3.848485E1 11 3.875757E1 1,000 0,212
Hipotesis: H0: Tidak ada perbedaan Jumlah kolonisel Scenedesmus dimorphus (sel/ml) antar perlakuan H1:Ada perbedaan kerapatan sel Scenedesmus dimorphus (sel/ml) antar perlakuan Taraf nyata Untuk α = 0,05, maka q tabel adalah q’ (0,05≠p) Kriteria pengujian Jika q hitung < q tabel, H0 diterima Jika q hitung > q tabel, H0 ditolak 1 2 3 4
Hasil perhitungan
** 1
** 2
Keterangan: 1= 0 ppm 2 = 0,1 ppm
** 3
4
3 = 1 ppm 4 = 2 ppm
** = berbeda nyata (α=0,05)
70
pH MEDIA alpha = 0.05 Konsentrasi N Kontrol Cr 0,1 ppm Cr 1 ppm Cr 2 ppm Sig.
11 11 11 11
1
2
6,970909 7,009394
0,901
Hipotesis:
H0: Tidak ada perbedaan pH media antar perlakuan H1:Ada perbedaan pH media antar perlakuan
Taraf nyata
Untuk α = 0,05, maka q tabel adalah q’ (0,05≠p)
Kriteria pengujian
Jika q hitung < q tabel, H0 diterima Jika q hitung > q tabel, H0 ditolak
Hasil perhitungan
0 0,1 1 ** 2 ** 0
** ** 0,1
Keterangan: 1= 0 ppm 2 = 0,1 ppm
1
2
3 = 1 ppm 4 = 2 ppm
** = berbeda nyata (α=0,05)
7,702121 7,760303 0,851
71
Lampiran 11. Uji Anova terhadap kerapatan sel, jumlah koloni dan pH media pada logam Cd KERAPATAN Jumlah kuadrat Kerapatan Antar kelompok
Kuadrat tengah
8.613E12
3
2.871E12
Dalam kelompok
8.632E12
40
2.158E11
Total
1.724E13
43
F 13,305
Sig. 0,000
Hipotesis:
H0 H1
df
: Konsentrasi logam Cd mempengaruhi kerapatan sel : Konsentrasi logam Cd tidak mempengaruhi kerapatan sel
Kriteria pengujian:
Jika q hitung < q tebel (0,05), H0 diterima Jika q hitung > q tabel (0,05), H0 ditolak
Kesimpulan:
Kerapatan sel ScenedeJsmus dimorphus (sel/ml) selama 11 hari pengamatan dipengaruhi konsentrasi logam Cd
KOLONI Jumlah kuadrat Koloni
Antar kelompok Dalam kelompok Total
H0 H1
df
Kuadrat tengah
1877,078
3
625,693
3090,344
40
77,259
4967,422
43
Hipotesis: : Konsentrasi mempenaruhi jumlah koloni : Konsentrasi tidak mempengaruhi jumlah koloni
F 8,099
Sig. 0,000
72
Kriteria pengujian:
Jika Sig. hitung < Sig. tebel (0,05), H0 diterima Jika Sig. hitung > Sig tabel (0,05), H0 ditolak
Kesimpulan:
Jumlah koloni Scenedesmus dimorphus (koloni/ml) selama 11 hari pengamatan dipengaruhi konsentrasi logam Cd pH MEDIA Jumlah kuadrat Ph
Antar kelompok Dalam kelompok Total
H0 H1
df
Kuadrat tengah
0,088
3
0,029
15,397
40
0,385
15,485
43
F 0,076
Hipotesis: : Konsentrasi loagm Cd mempengaruhi jumlah koloni : Konsentrasi logam Cd tidak mempengaruhi jumlah koloni
Kriteria pengujian:
Jika Sig. hitung < Sig. tebel (0,05), H0 diterima Jika Sig. hitung > Sig tabel (0,05), H0 ditolak
Kesimpulan:
pH media Scenedesmus dimorphus selama 11 hari pengamatan dipengaruhi konsentrasi logam Cd
Sig. 0,973
73
Lampiran 12. Uji lanjutan terhadap keraptan sel , jumlah koloni dan pH media selama 11 hari pengamatan pada logam Cr (VI)
KERAPATAN alpha = 0.05 Konsentrasi N Cd 5 ppm Cd 1 ppm Cd 0,1 ppm Kontrol Sig.
1
2
11 4.252273E5 11 5.185606E5 11 1.270606E6 11 1.424545E6 0,640 0,442
Hipotesis:
H0: Tidak ada perbedaan kerapatan sel Scenedesmus dimorphus (sel/ml) antar perlakuan H1:Ada perbedaan kerapatan sel Scenedesmus dimorphus (sel/ml) antar perlakuan
Taraf nyata
Untuk α = 0,05, maka q tabel adalah q’ (0,05≠p)
Kriteria pengujian
Jika q hitung < q tabel, H0 diterima Jika q hitung > q tabel, H0 ditolak 0 1 2 3
Hasil perhitungan Keterangan: ** ** 0
** 1
** 2
3
1= 0 ppm 2 = 0,1 ppm
3 = 1 ppm 4 = 5 ppm
** = berbeda nyata (α=0,05)
74
KOLONI alpha = 0.05
Perlakuan
N
1
2
Cd 1 ppm Cd 5 ppm Kontrol Cd 0,1 ppm Sig.
11 2.793939E1 11 4.018182E1 11 4.190909E1 11 4.521212E1 1,000 0,213
Hipotesis:
H0: Tidak ada perbedaan Jumlah koloni sel Scenedesmus dimorphus (sel/ml) antar perlakuan H1:Ada perbedaan jumlah koloni sel Scenedesmus dimorphus (sel/ml) antar perlakuan
Taraf nyata
Untuk α = 0,05, maka q tabel adalah q’ (0,05≠p)
Kriteria pengujian
Jika q hitung < q tabel, H0 diterima Jika q hitung > q tabel, H0 ditolak 1 2 3 4
Hasil perhitungan Keterangan: **
**
1
2
** 3
1= 0 ppm 2 = 0,1 ppm 4
3 = 1 ppm 4 = 5 ppm
** = berbeda nyata (α=0,05)
75
Lampiran 13. Uji Anova terhadap penyerapan logam Cr (VI), ukuran panjang dan lebar sel S. dimorphus Cr (VI)
PENYERAPAN Penyerapan Antar kelompok Dalam kelompok Total
df
Kuadat tengah
5207,651
3
1735,884
5985,779
8
748,222
F 2,320
Sig. 0,152
11193,430 11
Hipotesis:
H0 H1
Jumlah kuadrat
: Konsentrasi mempengaruhi penyerapan logam Cr (VI) : Konsentrasi tidak mempengaruhi penyerapan logam Cr (VI)
Kriteria pengujian:
Jika q hitung < q tebel (0,05), H0 diterima Jika q hitung > q tabel (0,05), H0 ditolak
Kesimpulan:
Penyerapan logam Cr (VI) Scenedesmus dimorphus tidak dipengaruhi konsentrasi
UKURAN PANJANG DAN LEBAR Panjang
Lebar
Jumlah kuadrat df Antar kelompok 0,347 3 Dalam 1,813 8 kelompok Total 2,160 11 Antar kelompok 0,285 3 Dalam 1,566 8 kelompok Total 1,851 11
Kuadat tengah 0,116
F 0,510
Sig. 0,686
0,485
0,702
0,227
0,095 0,196
76
Hipotesis:
H0
: Konsentrasi mempengaruhi ukuran panjang dan lebar pada Scenedesmus dimorphus
H1
: Konsentrasi tidak mempengaruhi ukuran panjang dan lebar pada Scenedesmus dimorphus
Kriteria pengujian:
Jika Sig. hitung < Sig. tebel (0,05), H0 diterima Jika Sig. hitung > Sig tabel (0,05), H0 ditolak
Kesimpulan:
Ukuran panjang dan lebar Scenedesmus dimorphustidak dipengaruhi konsentrasi logam Cr (VI)
77
Lampiran 14. Uji Anova terhadap penyerapan logam Cd, ukuran panjang dan lebar sel S. dimorphus
PENYERAPAN Jumalah kuadrat
df
Kuadrat tengah
3672,773
3
1224,258
Dalam kelompok
6097,038
8
762,130
Total
9769,811 11
Penyerapan Antar kelompok
1,606
Sig. 0,263
Hipotesis:
H0 H1
F
: Konsentrasi mempengaruhi penyerapan logam Cd : Konsentrasi tidak mempengaruhi penyerapan logam Cd
Kriteria pengujian:
Jika q hitung < q tebel (0,05), H0 diterima Jika q hitung > q tabel (0,05), H0 ditolak
Kesimpulan:
Penyerapan logam Cr (VI) Scenedesmus dimorphus tidak dipengaruhi konsentrasi
UKURAN PANJANG DAN LEBAR Panjang
Lebar
Jumalah kuadrat df Kuadrat tengah Antar kelompok 5,045 3 1,682 Dalam 3,867 8 0,483 kelompok Total 8,912 11 Antar kelompok 0,459 3 0,153 Dalam 1,024 8 0,128 kelompok Total 1,483 11
F 3,478
Sig. 0,070
1,194
0,372
78
Hipotesis:
H0
: Konsentrasi logam Cd mempengaruhi ukuran panjang dan lebar pada Scenedesmus dimorphus
H1
: Konsentrasi logam Cd tidak mempengaruhi ukuran panjang dan lebar pada Scenedesmus dimorphus
Kriteria pengujian:
Jika q hitung < q tebel (0,05), H0 diterima Jika q hitung > q tabel (0,05), H0 ditolak
Kesimpulan:
Ukuran panjang dan lebar Scenedesmus dimorphustidak dipengaruhi konsentrasi logam Cr (VI)
79
Lampiran 15. Perhitungan penentuan jumlah logam yang digunakan
Penentuan jumlah logam yang dibutuhkan dalam pembuatan larutan logam Cr VI dan Cd berdasarkan rumus Berat Molekul (BM) unsur yang digunakan, karena logam yang digunakan dalam bentuk senyawa kimia atau bukan logam murni. Logam Cr VI
Pembuatan larutan Cr VI konsentrasi 1000 ppm
K2CrO4 → Cr
1000 ppm = gr x Ar Cr x larutan (ml) Mr K2CrO4
Ar
K
= 39,1 x 2
= 78,2
Cr
= 52
x1
= 52
O
= 16
x4
= 64 + 194,2
1000 ppm =
gr x 52 x 1000 ml 194,2
194200 = gr
x 52000
gr = 194200 52000 = 3,734 gr
Jadi untuk membuat larutan logam Cr VI dengan konsentrasi 1000 ppm dengan melarutkan 3,734 g K2CrO4 dalam 1000ml akuades. Logam Cd
Pembuatan larutan Cd konsentrasi 1000 ppm
CdSO4 . 8H2O → Cd
1000 ppm = g x Ar Cd x larutan (ml) Mr CdSO4 . 8H2O
Ar
Cd
= 112,4 x 1
= 112,4
S
= 32,07x 1
= 32,07
O
= 16
x 12
= 192
H
=1
x 16
= 16 + 352,47
1000 ppm =
g x 112,4 x 1000 ml 352,47
352470 = g x 112400 g = 352470 112400 = 3,135 g
Jadi untuk membuat larutan logam Cr dengan konsentrasi 1000 ppm dengan
memasukkan 3,135 g CdSO4 . 8H2O dalam 1000ml akuades
