PHYTOREMEDIASI GREYWATER DENGAN TANAMAN KAYU APU (Pistia stratiotes) DAN TANAMAN KIAMBANG (Salvinia molesta) SERTA PEMANFAATANNYA UNTUK TANAMAN SELADA (Lactuca sativa) SECARA HIDROPONIK
Oleh Ratih Safitri A24104076
PROGRAM STUDI ILMU TANAH FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
RINGKASAN
Ratih Safitri. Phytoremediasi Greywater dengan Tanaman Kayu Apu (Pistia stratiotes) dan Tanaman Kiambang (Salvinia molesta) serta Pemanfaatannya untuk Tanaman Selada (Lactuca sativa) secara Hidroponik (dibimbing oleh Oteng Haridjaja dan Wahyu Purwakusuma). Limbah adalah sisa dari suatu usaha kegiatan manusia yang berupa bahan padat, cair atau gas dan kurang memiliki nilai ekonomis. Limbah berbentuk cair seringkali dibuang ke badan air sehingga menurunkan kualitas air. Limbah domestik diketahui merupakan agen utama pencemar lingkungan perairan. Penggunaan air untuk kegiatan rumah tangga sebagai penghasil limbah lebih banyak dibandingkan industri dimana kandungan bahan organik dalam air limbah rumah tangga pada dasarnya bersifat “biodegradable”. Limbah domestik dibagi menjadi dua jenis yaitu blackwater dan greywater. Blackwater merupakan limbah toilet dan termasuk hasil limbah industri, sedangkan greywater merupakan limbah yang berasal dari kamar mandi, bak cuci dan dapur. Penelitian ini lebih dikhususkan pada greywater (hasil limbah kamar mandi) karena mengandung sedikit unsur toksik dibandingkan blackwater. Tujuan dari penelitian ini yaitu mengetahui efektivitas pengolahan limbah secara phytoremediasi menggunakan tanaman air Pistia dan Salvinia dan untuk mempelajari pengaruh hasil pengolahannya terhadap pertumbuhan tanaman selada. Penelitian ini terdiri dari penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan dimulai dengan penentuan konsentrasi limbah dan biomasssa tanaman air yang digunakan, sedangkan penelitian utama dilakukan dengan mengolah greywater dengan sistem sirkulasi menggunakan bak remediasi dan tanaman air sebagai phytoremediator. Penelitian dirancang berdasarkan Rancangan Acak Lengkap (RAL) Faktorial (SK = 95%) untuk dengan dua faktor yaitu bak remediasi (B1 dan B2) dan tanaman air (Kontrol, Pistia dan Salvinia), dimana setiap perlakuan diulang sebanyak tiga kali. Hasil penelitian menunjukan bahwa karakteristik kimia greywater yaitu Chemical Oxygen Demand (COD) melebihi kadar baku mutu air limbah. Kadar COD berbeda nyata menurun (P<0,05) pada 0 dan 1 minggu setelah tanam (MST) dengan perlakuan tanaman air, sedangkan pada 3 MST kadar COD berbeda nyata menurun terhadap bak remediasi. Penurunan kadar fosfor berbeda nyata pada 0, 2 dan 3 MST dengan perlakuan bak remediasi, sedangkan kadar nitrat berbeda nyata menurun pada 1 MST dengan perlakuan tanaman air, bak remediasi dan kombinasinya. Tanaman Pistia paling efektif dalam memperbaiki kualitas air limbah dibandingkan Salvinia. Kadar fosfor dan nitrat dalam air effluen 1 tergolong kurang untuk nutrisi pertumbuhan tanaman selada hidroponik. Kurangnya pasokan hara untuk nutrisi tanaman selada menyebabkan bobot panen kurang maksimal dan kematian tanaman selada pada percobaan sekitar 32%.
Kata kunci : limbah, phytoremediasi, Salvinia, Pistia, tanaman selada
SUMMARY
Ratih Safitri. Phytoremediation Greywater With Water Lettuce (Pistia stratiotes) and Aquarium Watermoss (Salvinia molesta) along with Use it for Lettuce (Lactuca sativa L.) according to Hydroponic System (Supervised by Oteng Haridjaja and Wahyu Purwakusuma). Waste are residue from certain efforts of human activities in solid, liquid or gas form and have less economical value. Liquid waste often dispose to sewage water so it could decrease water quality. Domestic waste known as prominant contaminant of water environments. Usage water for domestic requirement is much higher than industrial where organic contents in domestic waste is basicly “biodegradable”. Domestic wastewater is devided into blackwater and greywater. Blackwater is waste from toilets, faecal matter including industrial product, whereas greywater is none industrial wastewater generated from domestic processes such as bathing, dishing and kitchen washing. These research particularly focuse on greywater (bath waste) because it much easy to treat and recycle than blackwater, due to lower levels of contaminant. The aim of the research were to find out the most effective treatment using phytoremediation approach with Pistia and Salvinia and to study the influence of treatment on lettuce growth. The research consists of initial the research and main research. The initial research begin with determined waste concentration and biomass water plant used, while main managed greywater with circulation system using remediation vessel and water plant as phytoremediator. These research were designed according to Complete Randomized Factorial Experimental Design (SK = 95%) with two factors including remediation vessel (B1 and B2) and water plant (Control, Pistia and Salvinia), which every treatment were repeated for three times. The research result showed chemical characteristic that is Chemical Oxygen Demand (COD) were exceed standard quality of level waste. COD level significantly decrease (P<0,05) at 0 and 1 weeks after planting tend (WAP) by water plant treatment, while COD level at 3 WAP significantly decrease by remediation vessel. Phosphorus level significantly decrease at 0, 2 and 3 WAP by remediation vessel, while nitrate level significantly decrease at 1 WAP by water plant treatment, remediation vessel and both of combination. Pistia treatment more effective than Salvinia to recycling water quality. Phosphorous and nitrate level content in effluent 1 were low than nutrient requirement for normal lettuce growth on hydroponic system. Deficiency element nutrient for lettuce make it low weight of harvested and has caused died level of lettuce at the research were approximately 32%.
Key words : waste, phytoremediation, Salvinia, Pistia, lettuce
PHYTOREMEDIASI GREYWATER DENGAN TANAMAN KAYU APU (Pistia stratiotes) DAN TANAMAN KIAMBANG (Salvinia molesta) SERTA PEMANFAATANNYA UNTUK TANAMAN SELADA (Lactuca sativa) SECARA HIDROPONIK
Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh Ratih Safitri A24104076
PROGRAM STUDI ILMU TANAH FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
Judul Skripsi
:
Phytoremediasi Greywater dengan Tanaman Kayu Apu (Pistia stratiotes) dan Tanaman Kiambang (Salvinia molesta) serta Pemanfaatannya untuk Tanaman
Selada
(Lactuca
sativa)
secara
Hidroponik Nama Mahasiswa
:
Ratih Safitri
Nomor Pokok
:
A24104076
Menyetujui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Ir. Oteng Haridjaja, M.Sc. NIP. 19490106 197403 1 002
Ir. Wahyu Purwakusuma M.Sc. NIP. 19610122 198703 1 002
Mengetahui Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr NIP. 19571222 198203 1 002
Tanggal Lulus :
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta tanggal 17 Februari 1987, sebagai anak ketiga dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Amir Sjarifuddin dan Ibu Rasini Aryani. Pada tahun 1998 penulis lulus dari Sekolah Dasar Swasta Muhammadiyah II di Jakarta Pusat, tahun 2001 penulis menamatkan Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Negeri 216 Jakarta dan pada tahun 2004 lulus Sekolah Menengah Umum Negeri 77 Jakarta. Tahun 2004 penulis diterima di Institut Pertanian Bogor, Fakultas Pertanian Departemen Tanah melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Selama mengikuti pendidikan di Institut Pertanian Bogor, penulis sempat aktif dalam UKM Agriaswara dan Kegiatan klub Daur Ulang (Recycle Paper) pada Tingkat Persiapan Bersama (TPB) periode 2004-2005, aktif sebagai Bendahara biro Lingkungan Hidup AZIMUTH (2005-2009), pada bulan Juli-Agustus 2007 penulis melaksanakan kegiatan Kuliah Kerja Profesi di Desa Danasari Kecamatan Bojong Kabupaten Tegal. Penulis juga pernah mendapatkan kesempatan menerima beasiswa BBM (2007-2008). Selain itu penulis aktif dalam beberapa kegiatan Himpunan Mahasiswa Ilmu Tanah (HMIT) sebagai panitia dalam berbagai acara yang diselenggarakan oleh HMIT, sebagai asisten Mata Kuliah Kartografi pada tahun 2007 dan Sistem Informasi Geografis (SIG) pada tahun 2008, sebagai Panitia Seminar Nasional MKTI dan tim pameran Pekan Ilmiah Mahasiswa Nasional (PIMNAS XXI) di Universitas Sultan Agung Semarang pada tahun 2008.
KATA PENGANTAR
Alhamdulilah, puji syukur kepada Allah S.W.T karena hanya dengan rahmat dan berkah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Phytoremediasi Greywater dengan Tanaman Kayu Apu (Pistia stratiotes) dan Kiambang (Salvinia molesta) serta Pemanfaatannya Terhadap Tanaman Selada (Lactuca sativa) secara Hidroponik”. Skripsi ini berisi mengenai pencemaran yang diakibatkan dari limbah hasil kegiatan manusia, salah satunya yaitu greywater (limbah kamar mandi) yang sering kali dibuang ke badan air tanpa pengolahan atau penanganan terlebih dahulu. Namun, pembersihan dan pengolahannya memerlukan biaya besar. Salah satu upaya untuk mengolah limbah tersebut dengan teknologi sederhana yaitu dengan memanfaatkan tanaman air sebagai penyerap dan pengumpul bahan-bahan pencemar tertentu yang terdapat dalam limbah dengan tujuan supaya air olahannya dapat dimanfaatkan untuk penggunaan tanaman agriculture. Penerapan teknologi phytoremediasi dengan tanaman kayu apu (Pistia statiotes) dan kiambang (Salvinia molesta) dapat mengurangi Chemical Oxygen Demand (COD), menjernihkan air, mengurangi tingkat kesuburan air dan meningkatkan O2 terlarut
dalam air. Hasil limbah pengolahan sistem
phytoremediasi digunakan untuk tanaman selada yang ditanam secara hidroponik. Namun, pertumbuhan tanaman selada kurang optimal dan tanaman tersebut kurang memenuhi syarat standar untuk dipasarkan. Oleh karena itu, perlu diadakan lebih lanjut mengenai penelitian ini dengan sistem pengolahan yang berbeda. Penulis menyadari dalam menyelesaikan skripsi ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada : 1. Bapak Dr. Ir. Oteng Haridjaja M.Sc, sebagai pembimbing yang telah banyak memberikan arahan, nasehat dan dukungan moril dalam penulisan skripsi ini. 2. Bapak Ir. Wahyu Purwakusuma M.Sc, pembimbing akademik sekaligus pembimbing skripsi penulis yang telah memberikan banyak waktunya untuk
arahan dan nasehat serta dukungan moril maupun materil kepada penulis dalam menyelesaikan penulisan skripsi ini. 3. Ibu Dr. Ir. Dyah Tj. Suryaningtyas Mappl.Sc, yang telah bersedia menjadi dosen penguji dan saran-saran untuk perbaikan skripsi. 4. Mama dan Papa serta Kakak dan Abang yang selalu membantu penulis, mendoakan, memberikan semangat dan kasih sayang serta motivator yang tiada hentinya. 5. Staff Dosen dan Laboran di Laboratorium Fisika dan Kesuburan Tanah serta Staff di Kebun Percobaan Cikabayan yang sedia membantu dalam pelaksanaan penelitian. 6. Nji, yang selalu membantu penulis dalam doa, semangat dan kasih sayang. 7. Sahabat AZIMUTH 14, teman – temanku di Lasapienza, Alma (Neng Nopi) teman-teman di jurusan ilmu tanah angkatan 41 (PATAK) dan teman-teman PIMNAS (Ceu Ima, Mang Bengkok, Holsim, Putli dan Sili) thanks for all fren. 8. Serta semua pihak yang telah membantu penulis dalam kelancaran penelitian dan penulisan skripsi ini. Penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat. Amien...
Bogor, Agustus 2009
Penulis
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL ....................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ..................................................................................
x
PENDAHULUAN ...................................................................................... Latar Belakang ...................................................................................... Tujuan Penelitian .................................................................................. Hipotesis ................................................................................................
1 1 2 2
TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. Limbah .................................................................................................. Karakteristik Limbah ............................................................................ Analisis Air Limbah .............................................................................. Pengolahan Limbah dengan Tanaman (Phytoremediasi) ...................... Kayu Apu (Pistia stratiotes) ................................................................. Kiambang (Salvinia molesta) ................................................................ Selada (Lactuca sativa) ......................................................................... Hidroponik ............................................................................................
3 3 4 4 5 7 8 9 10
BAHAN DAN METODE ........................................................................... Waktu dan Tempat ................................................................................ Bahan dan Alat ...................................................................................... Metode Penelitian ................................................................................. Penelitian Pendahuluan .................................................................... Penelitian Utama .............................................................................. Rancangan Statistik .......................................................................... Analisis ................................................................................................. Analisis Statistik ...............................................................................
11 11 11 11 11 12 14 16 16
HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................... Penelitian Pendahuluan ......................................................................... Penelitian Utama ................................................................................... Kadar COD dalam Air .................................................................. Kadar Fosfor dalam Air dan Tanaman .......................................... Kadar Nitrat dalam Air dan Tanaman ........................................... Pertumbuhan Tanaman Selada ...................................................... 1. Tinggi dan Jumlah Daun ........................................................... 2. Biomassa ...................................................................................
18 18 19 19 21 23 26 26 28
KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................. Kesimpulan ........................................................................................... Saran .....................................................................................................
30 30 31
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................
32
LAMPIRAN ................................................................................................
35
DAFTAR TABEL
No.
Teks
Halaman
1.
Perbandingan Penggunaan Blackwater dan Greywater ..................
2.
Beberapa Penelitian Bioremediasi dalam
4
Mengolah Limbah Organik .............................................................
6
3.
Keuntungan dan Kerugian Bioremediasi ........................................
7
4.
Percobaan Perlakuan Tumbuhan Air dan Bak Remediasi pada Variabel Tetap Konsentrasi Air Limbah ................................
5.
14
Percobaan Perlakuan Tumbuhan Remediasi dan Kontainer Tanaman Selada ..............................................................................
15
6.
Parameter, Metode dan Peralatan untuk Analisis Air .....................
16
7.
Rata-rata Nilai COD (Effluent 1) ....................................................
20
8.
Rata-rata Fosfor (Effluent 1) ...........................................................
22
9.
Rata-rata Nilai Nitrat (Effluent 1) ...................................................
24
Lampiran 1.
Data Hasil Penggunaan Limbah ......................................................
35
2.
Hasil Analisis Air sebelum digunakan untuk Penelitian .................
35
3
Analisis Limbah Awal ....................................................................
35
4.
Bahan Kimia dan Formula Produk Limbah ....................................
36
5.
Kriteria Standar Kualitas Air Limbah .............................................
37
6.
Hasil Penentuan Doubling Time (DT) Penyetaraan Luas Penutupan Tumbuhan Uji ...............................................................
38
7.
Nilai Rata-rata Tanaman Selada per MST ......................................
40
8.
Nilai Rata-rata Jumlah Daun Selada per MST ................................
40
9.
Bobot Panen Tanaman Selada per Kontainer .................................
41
10.
Nilai Analisis COD dalam Air (mg/l) .............................................
41
11.
Nilai Analisis Fosfor dalam Air (ppm) ...........................................
42
12.
Nilai Analisis Nitrat dalam Air (ppm) ............................................
43
13.
Sidik Ragam Anova pada Percobaan ..............................................
43
14.
Rekapitulasi Sidik Ragam ...............................................................
46
15.
Nilai Analisis Fosfor pada Tanaman Selada ...................................
47
16.
Nilai Analisis Nitrat pada Tanaman Selada ....................................
48
DAFTAR GAMBAR
No.
Teks
Halaman
1.
Skema Kerangka Fikiran Metode Penelitian ..................................
12
2.
Skema Alat Pengolahan Limbah .....................................................
15
3.
Denah Tempat Penelitian ................................................................
15
4.
Keadaan Tanaman Air Sebelum dan Sesudah Penelitian ...............
19
5.
Kadar COD air (mg/l) pada Kombinasi Tanaman Air dan Bak Remediasi ...................................................
6.
Kadar Fosfor air (ppm) pada Kombinasi Tanaman Air dan Bak Remediasi ...................................................
7.
10.
25
Tinggi Tanaman pada Kombinasi Penggunaan Tanaman Air dan Kontainer Tanaman Selada ......................................................
9.
22
Kadar Nitrat air (ppm) pada Kombinasi Tanaman Air dan Bak Remediasi ...................................................
8.
21
27
Bobot Panen Selada Pada Kombinasi Tanaman Air dan Bak Remediasi .........................................................................
28
Hasil Panen Tanaman Selada pada Percobaan Umur 4 MST .........
29
Lampiran 1.
Kondisi awal dan kondisi akhir tanaman kayu apu (Pistia stratiotes) .............................................................................
2.
38
Kondisi awal dan kondisi akhir tanaman kayu apu (Salvinia molesta) ...........................................................................
38
3.
Penentuan konsentrasi air limbah untuk penelitian pendahuluan ...
49
4.
Hasil Panen Tanaman Selada (4 MST) ...........................................
50
PENDAHULUAN
Latar Belakang Air merupakan kebutuhan dasar manusia dan sumber daya yang perlu dijaga
kelestariannya
untuk
kepentingan
manusia
dan
lingkungan.
Pemeliharaannya secara kualitas dan kuantitas secara berkelanjutan memerlukan perhatian dan penanganan yang serius. Salah satu permasalahannya terjadi akibat adanya ketidakseimbangan antara ketersediaan air dengan kebutuhan dan penggunaannya. Sering kali limbah dibuang begitu saja ke badan air atau dengan pengolahan dan penanganan yang kurang memadai, sehingga hal ini akan berdampak negatif bagi masyarakat dan lingkungan. Salah satu agen utama pencemar lingkungan perairan adalah limbah domestik (limbah rumah tangga). Limbah domestik (rumah tangga) dibagi menjadi dua yaitu blackwater dan greywater. Blackwater merupakan air limbah yang berasal dari kakus atau kotoran manusia dan pembuangan hasil industri, sedangkan greywater merupakan air limbah yang berasal dari kamar mandi, bak cuci, dan dapur. Greywater merupakan limbah yang mudah diolah dan didekomposisikan serta mengandung sedikit bahan berbahaya dibandingkan dengan blackwater. Namun demikian di dalam greywater terdapat bahan surfactants yang dapat mencemari air misalnya detergen. Salah satu upaya mengolah limbah dengan cara sederhana yaitu dengan memanfaatkan tanaman air untuk menanggulangi jumlah pencemar. Teknologi mengolah limbah dengan tanaman untuk memanfaatkan unsur hara dari limbah dikenal dengan sistem phytoremediasi. Limbah padat atau cair yang akan diolah ditanami dengan tanaman tertentu yang mampu menyerap, mengumpulkan, mendegradasi bahan-bahan pencemar tertentu yang terdapat di dalam limbah tersebut. Tanaman air dapat memfilter, mengadsorpsi partikel dan mengabsorpsi ion-ion logam yang terdapat dalam air limbah melalui akar. Kayu apu (Pistia stratiotes) dan kiambang (Salvinia molesta) merupakan tanaman air dimana akar tanaman tidak tertanam melainkan mengapung di
permukaan air karena itulah dinamakan floating plant. Tanaman ini hidup dari menyerap udara dan unsur hara yang terkandung di dalam air.
Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik limbah greywater dari limbah pembuangan kamar mandi, mengetahui efektifitas pengolahan limbah dengan tanaman air dengan mempelajari pengaruhnya sebelum ataupun sesudah dilakukan percobaan dan pengaruh pengolahannya terhadap budidaya tanaman selada secara hidroponik.
Hipotesis Pengolahan limbah dengan menggunakan tanaman air seperti kayu apu (Pistia stratiotes) dan kiambang (Salvinia molesta), diharapkan dapat mengurangi kadar zat-zat pencemar pada limbah kamar mandi dan hasil olahannya dapat dimanfaatkan untuk budidaya tanaman selada yang ditanam secara hidroponik.
TINJAUAN PUSTAKA
Limbah Limbah adalah sisa dari suatu usaha atau hasil kegiatan manusia baik berupa padat, cair ataupun gas yang dipandang sudah tidak memiliki nilai ekonomis sehingga cenderung untuk dibuang (Hindarko, 2003). Pencemaran air limbah dibatasi dengan standar kualitas (baku mutu) air limbah. Menurut BAPPENAS (2003), baku mutu air limbah adalah ukuran batas atau kadar unsur pencemar dan atau jumlah unsur pencemar yang ditenggang keberadaanya dalam air limbah yang akan dibuang atau dilepas ke dalam sumber air suatu usaha atau kegiatan (Lampiran 6). Pemerintah melalui Departemen Kesehatan telah mengeluarkan Peraturan Pemerintah (PP), mengenai baku mutu air limbah yang dibuang ke badan air. Dalam PP No. 20 tahun 1990 tentang pengendalian pencemaran air, dimana badan air digolongkan ke dalam empat kelompok utama, yaitu : (i) Golongan A, air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu (ii) Golongan B, air yang dapat digunakan sebagai bahan baku air minum (iii) Golongan C, air yang digunakan untuk keperluan pertanian, dan dapat dimanfaatkan untuk usaha perkotaan, industri pembangkit listrik tenaga air (iv) Golongan D, air yang dapat dipakai untuk pelayaran dan lalu lintas air di sungai, danau dan laut. Ada dua tipe limbah cair di rumah tangga dimana keduanya berbeda perlakuan dan cara penggunaanya. Air limbah yang disebut blackwater merupakan air hasil campuran dengan limbah dari toilet dan hasil pembuangan industri. Blackwater ini harus diolah terlebih dahulu dengan cara biologi atau kimiawi maupun dengan disinfektan sebelum digunakan kembali. Limbah ini biasanya diolah dan didaur ulang di luar ruangan. Tipe limbah kedua disebut greywater, yaitu limbah cair bukan dari hasil buangan toilet contohnya seperti detergen, sisa mandi maupun sisa hasil wastafel rumah tangga. Penggunaan air untuk greywater lebih banyak dibandingkan blackwater seperti ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Perbandingan penggunaan air untuk blackwater dan greywater (liter/orang/hari) Blackwater Toilet
Liter/Orang/Hari 22
Greywater
Liter/Orang/Hari
Kamar mandi
56
Westafel
6
Dapur
12
Cuci Piring
5
Laundry
7
Mesin Cuci
27
Total Greywater
113 Total
135
Sumber : (www.greenhouse.gov.au/yourhome/technical/fs23.htm/2005)
Karakteristik Limbah Karakteristik air limbah yang biasanya diukur antara lain temperatur, pH, alkalinitas, padatan-padatan, kebutuhan oksigen, nitrogen, dan fosfor sehingga perlu diketahui karakter air limbah. Karakter air limbah meliputi sifat fisik, kimia, dan biologi. Dengan mengetahui jenis polutan maupun karakteristik air limbah, dapat ditentukan unit proses yang dibutuhkan. Karakter fisik air limbah meliputi temperatur, bau, warna dan padatan. Temperatur air limbah umumnya di atas suhu normal air, sekitar 25-50oC dimana tinggi rendahnya suhu tergantung aktifitas atau sumber penghasil limbah. Pada air limbah, warna biasanya disebabkan oleh kehadiran materi-materi dissolved, suspended dan senyawa koloidal yang dapat dilihat dari spektrum warna yang terjadi (Siregar, 2005).
Analisis Air Limbah Keberadaan senyawa organik menyebabkan air memerlukan proses pengolahan air bersih yang lebih kompleks, menurunkan kandungan oksigen, serta menyebabkan terbentuknya substansi-substansi beracun. Selain itu akibat penumpukan bahan organik dan inorganik menyebabkan nilai Chemical Oxygen Demand (COD) umumnya tinggi (Agus, 1994). Nilai Chemical Oxygen Demand (COD) ditentukan dengan mengukur ekuivalen oksigen dari zat-zat organik dalam
sampel dengan oksidator kimia yang kuat. COD sama dengan BOD, yang menunjukkan jumlah oksigen yang digunakan dalam reaksi kimia oleh bakteri. Menurut Saeni (1989) Pengujian COD pada air limbah memiliki beberapa keunggulan dibandingkan pengujian BOD. Keunggulan COD dibandingkan BOD, antara lain :
Sanggup menguji air limbah industri yang beracun yang tidak dapat diuji dengan BOD karena bakteri akan mati.
Waktu pengujian yang lebih singkat, kurang lebih hanya 3 jam Air limbah mengandung nitrogen dalam bentuk yang berbeda-beda, baik
organik maupun anorganik. Nitrogen terdapat dalam limbah organik dalam berbagai bentuk yang meliputi empat spesifikasi, yaitu nitrogen organik, nitrogen amonia (ion amonia dan amonia bebas), nitrogen nitrit dan nitrogen nitrat. Total dari seluruh senyawa ini disebut total nitrogen (TN). Nitrogen organik terikat pada unsur pokok sel dari makhluk hidup yang masih hidup, sebagai contoh, purin, peptida dan asam amino, sedangkan nitrogen anorganik, sebagai contoh, amonia, nitrit, nitrat, dan gas nitrogen yang terlarut dalam massa air. Fosfor terdapat dalam suatu keadaan oksidasi tunggal sebagai fosfor organik atau fosfor anorganik. Bentuk anorganik terutama adalah ortofosfat (PO43-) dan polifosfat. Bentuk organik selalu digabungkan dengan senyawaan zat selular dan sebagian besar fosfor dalam air alamiah adalah dalam bentuk organik. Bentuk anorganik, khususnya ortofosfat, siap diasimilasi selama proses fotosintesis. Total fosfat dalam air limbah merupakan penjumlahan dari seluruh fosfat organik, fosfat polimer, dan orthofosfat (Alaerts dan Santika, 1987).
Pengolahan Limbah dengan Tanaman (Phytoremediasi) Teknologi mengolah limbah dengan sistem phytoremediasi, menggunakan tanaman sebagai alat pengolah bahan pencemar. Limbah padat atau cair yang akan diolah ditanami dengan tanaman tertentu yang dapat menyerap, mengumpulkan, mendegradasi bahan-bahan pencemar tertentu yang terdapat di dalam limbah tersebut. Aplikasi phytoremediasi umumnya digunakan untuk pengolahan air limbah dengan tingkat pencemaran sedang dengan nilai BOD < 300 mg/l.
Banyak istilah yang diberikan pada sistem ini sesuai dengan mekanisme yang terjadi pada prosesnya. Phytostabilization: polutan distabilkan di dalam tanah oleh pengaruh tanaman. Phytostimulation: akar tanaman menstimulasi penghancuran polutan dengan bantuan bakteri rhizosfere. Phytodegradation: tanaman mendegradasi polutan dengan atau tanpa menyimpannya di dalam daun, batang, atau akarnya untuk sementara waktu. Phytoextraction: polutan terakumulasi di jaringan tanaman, terutama daun. Phytovolatilization: polutan oleh tanaman diubah menjadi senyawa yang mudah menguap sehingga dapat dilepaskan ke udara. Rhizofiltration: polutan diambil dari air oleh akar tanaman pada sistem hidroponik (Gerloff, 1975). Beberapa penelitian bioremediasi dalam mengolah limbah organik disajikan pada Tabel 2. Tabel 2. Beberapa penelitian bioremediasi dalam mengolah limbah organik. No.
1. 2.
Sumber Limbah Deasidifikasi nata de coco Rumah Potong Hewan
3.
Limbah cair tapioka
4.
Limbah kantin
5.
Limbah kantin
6.
Limbah kantin
Agen Biologi
Penurunan Bahan Organik (%) BOD COD
Eceng gondok
81.20
69.90
9
Kayu apu
81.70
73.53
6
Kangkung
87.99
73.53
10
Eceng gondok Kayu apu Kangkung Kayu apu Kiambang Gulma itik Alcagines sp. Bacillus sp. Chromabacterium sp.
46.79 26.92 22.69 55.73 59.71 54.45
68.04 32.22 31.69 91.00 92.00 89.00 63.09 66.44 63.08
Waktu retensi (hari)
Peneliti Rudiyanto (2004) Sirait (2005) Siswoyo dan Kasam (2005)
3
Ismanto (2005)
6
Mursalin (2007)
3
Muchtar (2007)
Sumber : Tri (2008)
Proses remediasi polutan dari dalam tanah atau air terjadi karena jenis tanaman tertentu dapat melepaskan zat carriers, yang biasanya berupa senyawaan kelat, protein, glukosida, yang berfungsi mengikat zat polutan tertentu kemudian dikumpulkan di jaringan tanaman, misalnya pada daun atau akar (Fahrizal, 2004). Bioremediasi merupakan salah satu alternatif pengolahan limbah yang telah lama dikenal dalam masyarakat. Tabel 3 menggambarkan keuntungan dan kerugian dari bioremediasi.
Tabel 3. Keuntungan dan kerugian bioremediasi Keuntungan
Kerugian
Dapat dilaksanakan di lokasi Memanfaatkan agen biologi yang ada di alam Mencegah kerusakan lingkungan seminimal mungkin Menghemat biaya
Padat ilmiah Tidak semua bahan kimia dapat diolah secara bioremediasi Adanya batasan konsentrasi polutan yang dapat ditolerir oleh organisme Pengotoran toksik
Masyarakat dapat menerima dengan baik
Membutuhkan pemantauan yang ekstensif
Penyisihan buangannya permanen Menghapus biaya transportasi dan kendalanya Dapat digabung dengan teknik pengolahan lain Menghapus resiko jangka panjang
Membutuhkan lokasi tertentu Berpotensi menghasilkan produk yang tidak dikenal Persepsi sebagai teknologi yang belum teruji
Sumber : Citrireksono (1996), Wisjnuprapto (1996), dan Subroto (1996) dalam Tri (2008)
Kayu Apu (Pistia stratiotes) Taksonomi Kayu apu Kerajaan
: Plantae (tumbuhan)
Subkerajaan : Tracheobionta (berpembuluh) Superdivisi : Spermatophyta (menghasilkan biji) Divisi
: Magnoliophyta (berbunga)
Kelas
: Liliopsida (berkeping satu / monokotil)
Sub-kelas
: Arecidae
Ordo
: Arales
Famili
: Araceae (suku talas-talasan)
Genus
: Pistia
Spesies
: Pistia stratiotes L.
Nama lokal tumbuhan ini adalah kayu apu. Bentuknya mirip dengan sayuran kol atau kubis yang berukuran kecil. Banyak tumbuh di daerah tropis, terapung pada genangan air yang tenang dan mengalir dengan lambat. Kayu apu mempunyai banyak akar tambahan yang penuh dengan bulu-bulu akar yang halus, panjang dan lebat. Bentuk dan ukuran daunnya sangat bervariasi, dapat menyerupai sendok, lidah atau rompong dengan ujung daun yang melebar. Warna daunnya hijau muda makin ke pangkal makin putih. Susunan daun terpusat
berbentuk roset. Batangnya sangat pendek, bahkan terkadang tidak tampak sama sekali. Buah buninya bila telah masak pecah sendiri serta berbiji banyak. Selain dengan biji, kayu apu berkembang biak dengan selantar atau stolonnya (Sastrapradja dan Bimantoro,1981). Tanaman air ini termasuk floating aquatic plant seperti tanaman eceng gondok. Pada mulanya tumbuhan kayu apu hanya dikenal sebagai tumbuhan pengganggu di danau, karena tanaman tersebut biasanya tumbuh dan berkembang biak dengan cepat. Tanaman kayu apu banyak dijumpai pada kolam-kolam air tawar, menempati permukaan dari perairan tersebut, karena tanaman ini tergolong floating aquatic plant. Akar tanaman berupa akar serabut, terjurai pada lapisan atas perairan dan sangat potensial untuk menyerap bahan-bahan yang terlarut pada bagian itu (Yusuf, 2001). Banyak kelebihan yang dimiliki oleh tumbuhan air ini, seperti sebagai pakan ternak, obat dan pupuk. Kayu apu banyak ditumbuhkan di kolam-kolam ikan, karena udang dan anak-anak ikan sangat senang hidup dan berlindung di bawah tanaman ini. Selain itu, karena kayu apu mempunyai daya mengikat butiran-butiran lumpur yang halus maka dapat digunakan untuk menjernihkan air bagi industri maupun keperluan sehari-hari. Menurut Pusat Litbang PU Sumberdaya Air (2008), Tanaman kayu apu (Pistia stratiotes) mampu menurunkan unsur N dan P secara berturut turut yaitu 25% dan 12% per minggu dengan penyerapan kadar awal 0,847 mg/l dan 0,493 mg/l setiap minggunya.
Kiambang (Salvinia molesta) Taksonomi Kiambang Kerajaan
: Plantae
Divisi
: Pteridophyta
Kelas
: Pteridopsida
Orde
: Salviniales
Famili
: Salviniaceae
Genus
: Salvinia
Species
: S. molesta D.mitch.
Salvinia molesta adalah jenis tumbuhan yang hidup setahun. Pembiakannya dilakukan dengan spora (Sundaru, 1979). Salvinia molesta termasuk tumbuhan air yang hidup mengapung. Daunnya berupa karangan, terdiri dari 3 bagian, yaitu 2 bagian terapung yang berfungsi sebagai daun dan 1 bagian menggantung dalam air berbentuk serabut seperti akar. Pangkal daun berbentuk jantung, panjang dan lebar daun antara 1-2 cm, dengan rambut-rambut pada permukaannya. Fase generatif dari tanaman ini dicirikan oleh adanya daun yang melengkung. Setelah menghasilkan sporangia, pembentukkan sporokarp terjadi dengan cepat pada waktu populasi padat. Sporokarp pertama atau dua yang pertama dari masing-masing kelompok merupakan mikrosporokarp. Dari satu mikrosporokarp, sporangia yang matang adalah 1-5 buah, sedang mikrosporokarp yang matang antara 30-90 buah dari sebuah makrosporokarp (Pancho, 1978).
Selada (Lactuca sativa) Menurut Eko Haryanto, 2003 klasifikasi Selada yaitu : Kerajaan : Plantae Divisi
: Magnoliophyta
Kelas
: Magnoliopsida
Ordo
: Asterales
Famili
: Asteraceae
Genus
: Lactuca
Spesies
: L. sativa
Selada daun toleran untuk dataran rendah. Suhu optimum untuk pertumbuhannya adalah antara 15-20oC. Daerah-daerah yang dapat ditanami selada terletak pada ketinggian antara 50-2200 m dpl. Jenis selada daun dan selada batang baik beradaptasi pada ketinggian tersebut. Tanaman tumbuh baik pada tanah yang subur dan banyak mengandung humus. Tanah yang banyak mengandung pasir dan lumpur baik sekali pertumbuhannya. Derajat kemasaman tanah (pH) yang ideal untuk pertumbuhan selada adalah berkisar antara 6,5-7. Pada tanah yang terlalu asam tanaman ini akan kerdil dan pucat karena kekurangan unsur Mg dan Fe.
Sebagai salah satu bahan makanan, sayuran menjadi salah satu unsur makanan yang sangat penting bagi tubuh dan bukan sekedar sebagai pelengkap saja. Sayuran yang kaya gizi ini dapat menjadi penyeimbang (balancing agent) penting dalam diet menu karena bahan pangan ini akan memasok protein, vitamin, mineral, energi, dan serat yang dibutuhkan oleh seluruh kalangan (Anonim, 2006).
Hidroponik Istilah hidroponik berasal dari bahasa latin yang terdiri dari dua kata yaitu hydros yang berarti air dan ponos yang berarti pengerjaan, sehingga arti dari hidroponik adalah bercocok tanam dalam media air. Hidroponik dibedakan berdasarkan media tanam yang digunakan yaitu kultur air dan kultur media. Penanaman kultur air dilakukan langsung dalam larutan hara tanpa media tanam, sedangkan penanaman kultur media perakaran berupa media organik, anorganik atau campuran keduanya. larutan diberikan dengan cara mengairi, manyiram atau dengan irigasi tetes. Hidroponik merupakan teknik budidaya tanaman yang menggunakan larutan nutrisi (air yang mengandung unsur hara) dengan atau tanpa menggunakan media buatan (pasir, kerikil, gambut, serbuk gergaji dan rockwall) sebagai penunjang mekanik (Jensen, 1997 dalam Jones, 2008). Biasanya pada tanaman sayuran daun, seperti selada, pakcoi atau kailan, dengan kecepatan aliran nutrisi di dalam talang berkisar 0,75-1 liter/menit pada kemiringan 3%. Jika akar tanaman semakin banyak, kecepatan aliran nutrisi otomatis akan berkurang. Untuk meminimalkan efek negatif tersebut panjang talang sebaiknya tidak lebih dari 12 m dan kemiringan tidak lebih dari 5%. (Untung, 2003). Tingkat EC yang digunakan dalam hidroponik tanaman daun seperti selada yang ditanam di dataran rendah adalah 0,5-2,5 mScm-1. Total konsentrasi elemen dalam larutan nutrisi antara 1000-1500 ppm (Morgan, 1999), sedangkan pada penelitian Koerniawati (2003), selada dapat tumbuh baik pada TDS 250-300 ppm atau 400-500 µcm-1 dan dari penelitian Nurfinayati (2004) menyatakan bahwa selada masih bisa tumbuh baik sampai EC 1550 µcm-1.
BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian ini terdiri dari dua tahap, yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian dilakukan pada bulan Desember hingga April 2009 bertempat di rumah kaca Cikabayan, Laboratorium Fisika dan Konservasi Tanah dan Air dan Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah wadah penampung air untuk limbah, wadah pengolahan limbah, wadah penampung hasil olahan limbah, wadah (kontainer) media tanam yang terbuat dari talang PVC berbentuk kotak berukuran 75X12X10 cm3, pipa PVC, dop talang, dop pipa PVC, knee dan soket lem PVC, sedangkan alat analisis yang digunakan di laboratorium antara lain alatalat gelas, kertas saring Millipore, pH meter, spektrofotometer, botol sampel, sentrifuse dan timbangan. Bahan-bahan yang digunakan adalah air limbah buatan (Lampiran 1), tumbuhan air yaitu kayu apu (Pistia stratiotes), dan kiambang (Salvinia molesta), pasir kuarsa, sebagai media tanam selada (Lactuca sativa), benih tanaman selada dan bahan-bahan kimia untuk analisis di laboratorium.
Metode Penelitian Penelitian ini terdiri dari dua penelitian yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian Pendahuluan Penelitian ini dimulai dengan pembuatan simulasi limbah (Lampiran 1) dan penentuan biomassa. Kemudian dilakukan analisis pendahuluan air limbah, hal ini dimaksudkan untuk mengetahui banyaknya kandungan unsur yang ada di dalam air limbah tersebut. Penentuan biomassa diawali dengan menghitung waktu penggandaan (doubling time) yaitu menyetarakan luas penutupan tumbuhan air dengan
biomassa yang akan digunakan serta membantu menentukan lama waktu pengamatan. Menurut Mursalin (2007) luas penutupan tanaman kayu apu yang digunakan sebesar 40% dari luas limbah pada wadah untuk mengolah air limbah kantin konsentrasi 75%, sedangkan dalam penentuan doubling time pada pistia dan salvinia digunakan laju pertumbuhan relatif (Relative Growth Rate/RGR) dan doubling time (DT) atau waktu berganda tumbuhan air untuk menggandakan bobotnya (Gaudett in Mitchell, 1974) RGR = Ket :
ln Xt ln X 0 t
Xo = Berat Basah awal (gr) Xt = Berat basah akhir (gr) t
= waktu (hari)
Doubling time (DT) : DT
=
ln 2 RGR
Penelitian Utama Secara skematis, kerangka fikiran penelitian disajikan pada Gambar 1. phytoremediasi digunakan untuk tanaman air (Pistia dan Salvinia)
buangan mandi dapur domestik
laundri tinja
Greywater mudah di dekomposisi dan sedikit unsur toksik
dimanfaatkan untuk unsur hara ataupun pupuk
kualitas air
limbah
industri
Blackwater sulit di dekomposisi dan banyak unsur toksik dan patogen
penggunaan untuk agrikultur (tanaman selada)
Gambar 1. Skema kerangka fikiran metode penelitian Air limbah yang digunakan dalam penelitian yaitu greywater buatan yang komposisinya mendekati limbah greywater rumah tangga (Lampiran 1). Wadah
penampung limbah berfungsi sebagai penampung dan penyeragaman air limbah yang akan diolah. Limbah dalam wadah penampung akan diisi ulang setiap dua kali dalam sehari (menyerupai waktu mandi) hingga pemanenan selada (4 MST). Pada wadah pengolahan (bak remediasi) terdapat satu atau tiga unit ruang pengolahan. Masing-masing unit pengolahan diisi oleh air limbah dan tanaman air yang berbeda (Gambar 2). Pengolahan limbah dimulai dari wadah penampung kemudian melalui wadah pengolahan hingga ke tanaman selada dimana air akan mengalir dari talang PVC (untuk media tanam) yang dibuat secara horizontal, di dalam talang PVC terdapat filter mekanik pasir dan filter vegetasi selada. Wadah penampung hasil olahan limbah berfungsi untuk menampung hasil olahan air limbah yang sudah melewati filter tanaman air dan filter tanaman selada. Dari hasil olahan limbah tersebut dianalisis parameter fisika dan kimia untuk melihat penurunan konsentrasi bahan pencemar. Pengolahan limbah terdiri dari tiga lokasi, yaitu : a. Influen (wadah penampung limbah) b. Effluen I (hasil keluaran pengolahan tumbuhan remediasi) c. Effluen II (hasil limbah olahan filter mekanik dan vegetasi) Penyemaian benih selada dilakukan dalam tray, wadah plastik maupun baki. Media semai dapat berupa tanah dan pupuk kandang dengan perbandingan 1:1. Benih selada disemai dengan cara disebarkan di atas permukaan media semai lalu ditutup dengan lapisan tanah tipis Kemudian media ini dimasukkan ke dalam wadah penyemaian yang diatur drainasenya, dalam waktu 3-5 hari benih yang baik memunculkan kecambahannya. Bibit dapat dipindahkan ke tempat penanamannya yang tetap setelah berdaun 3-5 helai atau sekitar 2-3 minggu sejak benih disemaikan. Analisis air dilakukan setelah tanaman air dimasukkan sebagai filter dan 0 MST tanaman selada, kemudian dilakukan analisis selama empat kali analisis (0, 1, 2 dan 3 MST), sedangkan pengambilan contoh pasir setelah panen dilakukan pada masing-masing kontainer secara komposit. Pengukuran karakter tanaman selada pada 1, 2 dan 3 MST meliputi tinggi tanaman dan jumlah daun. Tanaman selada dipanen setelah 4 MST (Minggu Setelah Tanam). Bersamaan dengan waktu panen dilakukan pengukuran tinggi
tanaman, jumlah daun, bobot total tiap kontainer, bobot akar, dan bobot tajuk tiap kontainer.
Rancangan Statistik Rancangan penelitian ini terdiri dari dua rancangan percobaan yaitu rancangan percobaan untuk limbah hasil remediasi dan rancangan percobaan variabel tetap bobot tanaman selada. Rancangan perlakuan percobaan untuk air limbah terdiri dari dua faktor perlakuan percobaan yaitu bak remediasi dan tumbuhan air remediasi. Perlakuan tanaman air dilakukan dengan tiga taraf yaitu tanpa tumbuhan (kontrol), tanaman kayu apu dan tanaman kiambang, sedangkan perlakuan bak remediasi dilakukan dengan dua taraf yaitu 1 bak remediasi dan 3 bak remediasi. Setiap satuan percobaan dilakukan pengulangan sebanyak tiga kali sehinggga terdapat 18 percobaan, seperti pada Tabel 4. Tabel 4. Percobaan perlakuan tumbuhan air dan bak remediasi pada variabel tetap konsentrasi air limbah Bak Remediasi (B)
Perlakuan
B1
B2
Tumbuhan Air
1
2
3
1
2
3
P
PB11
PB12
PB13
PB21
PB22
PB23
S
SB11
SB12
SB13
SB21
SB22
SB23
K
KB11
KB12
KB13
KB21
KB22
KB23
Perlakuan P, S dan K adalah Pistia, Salvinia dan Kontrol, sedangkan perlakuan B1 adalah 1 bak remediasi dan B2 yaitu perlakuan dengan menggunakan 3 bak remediasi. Rancangan untuk variabel tetap bobot tanaman selada yaitu antara tumbuhan remediasi dan kontainer (talang) tanaman selada. Kontainer (T) tanaman selada memiliki tiga taraf yaitu kontainer I, kontainer II dan kontainer III dengan masing-masing memiliki tiga ulangan, sehingga terdapat 54 satuan yang disajikan pada Tabel 5. Dimana perlakuan P1T11 adalah perlakuan pistia dengan 1 bak remediasi kontainer 1, ulangan ke-1dan P2T21 adalah perlakuan pistia dengan 3 bak remediasi kontainer 2 ulangan ke-2, dan seterusnya.
Tabel 5. Percobaan perlakuan tumbuhan remediasi dan kontainer tanaman selada Kontainer (T) Perlakuan
T1
T2
T3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
P1
P1T11
P1T12
P1T12
P1T21
P1T22
P1T23
P1T31
P1T32
P1T33
P2
P2T11
P2T12
P2T12
P2T21
P2T22
P2T23
P2T31
P2T32
P2T33
S1
S1T11
S1T12
S1T12
S1T21
S1T22
S1T23
S1T31
S1T32
S1T33
S2
S2T11
S2T12
S2T12
S2T21
S2T22
S2T23
S2T31
S2T32
S2T33
K1
K1T11
K1T12
K1T12
K1T21
K1T22
K1T23
K1T31
K1T32
K1T33
K2
K2T11
K2T12
K2T12
K2T21
K2T22
K2T23
K2T31
K2T32
K2T33
Gambar 2. Skema alat pengolahan limbah
KB22 KB12
KB11 KB23
Gambar 3.
PB12
PB11
KB21
PB21
SB23 PB13
SB21
PB22
SB12
SB13
KB13 SB22
SB11 PB23
Denah tempat penelitian; P = pistia, S = salvinia, K = kontrol, B1 = 1 bak remediasi dan B2 = 3 bak remediasi
Analisis Analisis air limbah dilakukan mulai awal penelitian dan dilakukan setiap minggu (0, 1, 2, 3, MST), analisis air dilakukan pada effluen 1 dan effluen 2, sedangkan analisis jaringan tanaman dilakukan setelah panen tanaman selada, untuk mengetahui kadar P dan Nitrat pada uptake tanaman selada dan yang tertinggal dalam media tanam (pasir). Analisis ini digunakan metode pengabuan basah. Tabel 6. Parameter, metode dan peralatan untuk analisis penelitian Parameter
Metode Analisis
Peralatan
Tanaman 1. Fosfor
Spektrofotometrik
Spektrofotometer
2. Nitrat
Spektrofotometrik
Spektrofotometer
Air Kimia 1. COD (mg/l)
Titrimetrik
Buret
2. Fosfor (mg/l)
Spektrofotometrik
Spektrofotometer
3. Nitrat (mg/l)
Spektrofotometrik
Spektrofotometer
Biologi 4. Biomassa (g)
Timbangan
Timbangan
Analisis Statistik Analisis statistik yang digunakan untuk melihat pengaruh perlakuan digunakan model rancangan sebagai berikut : Yij = µ + αi + βj + αiβj + k + ijk Keterangan : Yij = Respon pada perlakuan ke-i dan ke-j ulangan ke-k µ = Rataan umum αi = Perlakuan taraf α ke-i βj = Perlakuan taraf β ke-j αiβj= Interaksi perlakuan α ke-i dan β ke-j k = Rataan perlakuan ulangan ke-k ijk = Galat pada perlakuan i ulangan ke-k
Untuk mengetahui efek bioremediasi terhadap kualitas kimia air dan tanaman selada setiap tingkat perlakuan terhadap peubah yang diuji, digunakan uji Tukey (HSD) dengan selang kepercayaan 95%. Pada uji tersebut dapat diketahui kemampuan setiap komposisi dan jenis tanaman air dalam menurunkan atau meningkatkan setiap peubah yang diuji.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian Pendahuluan Pengamatan hari ke-6 pada konsentrasi 25 % keadaan tanaman kayu apu mulai layu, ujung daun agak kering, terdapat lapisan putih pada air limbah dan effluen berwarna keruh, sedangkan pada konsentrasi 50% tidak terdapat lapisan yang tipis pada air limbah dan effluennya berwarna lebih bening. Pada konsentrasi 75% tanaman mengalami pertumbuhan yang pesat tetapi akar tanaman kayu apu mengalami kerontokan dan effluennya berwarna keruh dan pada konsentrasi 100% semua daun tanaman kayu apu mati serta akar mengalami kerontokan, pada effluennya berwarna sangat keruh dan pekat (Gambar lampiran 3). Oleh karena itu untuk penelitian ini digunakan konsentrasi limbah 50% yang memiliki hasil paling baik karena sangat adaptif terhadap pertumbuhan tanaman air. Tanaman air melakukan proses fotosintesa menggunakan CO2, H2O, hara makro dan mikro kemudian melepaskan O2 ke dalam air, sehingga tanaman air dapat menjernihkan air, mengurangi tingkat kesuburan air dan meningkatkan O2 terlarut air (LBN-LIPI, 1981). Pengukuran biomassa tanaman kayu apu dilakukan untuk mengetahui waktu penggandaan (doubling time) dan luas penutupan yang akan digunakan pada penelitian, selain itu Doubling Time dan Relative Grow Rate digunakan untuk menghitung biomassa tumbuhan air untuk menggandakan bobotnya. Luas penutupan kayu apu yang digunakan untuk penelitian sebesar 40% dari luas air limbah pada wadah. Hasil metode penyetaraan luas penutupan didapatkan luas penutupan untuk kiambang sebesar 33% yaitu sekitar 282,105 cm2 dari luas bak remediasi (Lampiran 6). Tanaman kayu apu memerlukan waktu selama 6 hari untuk menggandakan bobotnya sedangkan salvinia membutuhkan waktu 5 hari. Dalam keadaan optimum maka kayu apu dapat berlipat ganda populasinya setelah 10-15 hari (Dhahiyat, 1989 dalam Aphrodhayanti, 2006). Berdasarkan Gambar 3, tanaman kayu apu yang diujikan menunjukan peningkatan luas penutupan awal sebesar 40%, pada pengamatan akhir luas penutupannya meningkat menjadi 70-75%, sedangkan pada kiambang luas penutupan awal sebesar 33%, dan pada akhir pengamatan luas penutupannya
meningkat hingga menuju 100%. Menurut Mursalin (2007) peningkatan luas penutupan tanaman air mempengaruhi peningkatan biomassa yang dihasilkan dan seiring dengan waktu.
(a)
(b) Gambar 4.
Keadaan tanaman air sebelum dan sesudah penelitian (a) Kayu apu (Pistia stratiotes), (b) Kiambang (Salvinia molesta)
Penelitian Utama Parameter kualitas kimia greywater secara umum memiliki nilai BOD dan COD melebihi baku mutu yang telah ditetapkan pemerintah berdasarkan Keputusan Gubernur Jabar No.6 tahun 1999 (Lampiran 3) dan jika air limbah ini dibuang langsung tanpa diolah terlebih dahulu, maka akan menimbulkan pencemaran di lingkungan perairan. Kadar COD dalam Air Berdasarkan Tabel 7 penurunan kadar COD pada 0 MST dan 1 MST menunjukkan hasil yang berbeda nyata (Pr>F memiliki nilai <0,05) pada perlakuan tanaman air. Pada 0 MST kadar COD perlakuan tanaman kayu apu berbeda nyata menurun terhadap perlakuan kontrol tetapi tidak berbeda nyata terhadap kiambang, sedangkan kadar COD pada perlakuan 1 MST kayu apu berbeda nyata terhadap kiambang meskipun nilai COD pada pistia lebih rendah berkisar 147,4 mg/l namun tidak berbeda nyata (P>0,05) dengan perlakuan kontrol. Nilai COD pada 2 MST mengalami peningkatan, kenaikan tersebut
terjadi karena terdapat tambahan bahan organik yang berasal dari mikroorganisme mati dan daun tanaman air yang gugur (Priyono, 1994). Berdasarkan Tabel 7 terlihat tidak ada pengaruh kombinasi antara tanaman air dan bak remediasi, sedangkan pada 3 MST terdapat pengaruh penurunan kadar COD yang nyata terhadap perlakuan bak remediasi. Tabel 7. Rata-rata nilai COD (effluen 1) 0 MST
Perlakuan
Tanaman Air
Bak Remediasi
Kombinasi Tanaman air dan Bak remediasi 1) 2)
1 MST
2 MST
3 MST
-------------------- mg/l -------------------P
228,0 b 1)
147,4 a
196,5
55,1 a
S
248,3 ab
107,6 b
91,5
62,0 a
143,4 ab
102,9
89,6 a
134,6 a
144,7
92,3 a
K
329,3 a
B1
278,7 a
B2
258,4 a
131,0 a
116,0
45,5 b
PB1
238,1
143,4
231,1
81,3
PB2
217,9
151,4
162,0
28,9
SB1
248,3
95,6
134,1
100,5
SB2
248,3
79,7
71,7
23,4
KB1
349,6
164,7
68,9
95,0
2)
KB2 309,1 122,2 114,2 84,1 Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak menunjukan perbedaan yang nyata menurut uji tukey 5% ; P = Pistia, S = Salvinia, K = Kontrol, 1 = 1 Bak remediasi, 2 = 3 Bak remediasi
Nilai rata-rata COD 0 MST berkisar antara 217,9-349,6 mg/l dan pada 4 MST berkisar antara 23,4-100,5 mg/l (Lampiran 11), sedangkan pada effluent 2 kadar COD awal berkisar 111,5-324,3 mg/l dan kadar COD akhir yaitu 15,1-37,2 mg/l. Dengan melihat hasil data di atas, kadar COD memenuhi baku mutu air limbah sedang hingga baik menurut Kriteria dan standard kualitas air nasional, Direktorat Penyelidikan masalah Air, Jakarta, Maret 1981 (241/LA-18/1981) (Lampiran 5). Gambar 5 menunjukkan grafik rata-rata kadar COD pada effluen 1 dan effluen 2 tidak berbeda nyata. Kadar COD akan menurun pada 1 MST kemudian naik kembali pada 2 MST dan menurun kembali pada 3 MST. Penurunan COD dapat disebabkan oleh proses penguraian atau perubahan bentuk senyawa yang kurang stabil karena pengaruh radiasi sinar ultraviolet, oksidasi, reduksi (Stowellet et al,. 1980 dalam Khiatuddin, 2003).
Kadar COD Air (mg/l)
400 350 300 250 200 150 100 50 0
PB1 PB2 SB1 SB2 KB1 KB2 0
1 2 Minggu Setelah Tanam
3
(a) Kadar COD Air (mg/l)
350 300
PB1
250
PB2
200
SB1
150
SB2
100
KB1
50 0
KB2 0
1
2
3
Minggu Setelah Tanam
(b) Gambar 5.
Rata-rata kadar COD air (mg/l) pada kombinasi tanaman air dan bak remediasi ; (a) Effluen 1, (b) Effluen 2, P = pistia, S = salvinia, K = kontrol, B1 = 1 bak remediasi, B2 = 3 bak remediasi
Kadar Fosfor dalam Air dan Tanaman Fosfor merupakan salah satu bahan yang paling banyak digunakan dalam pembuatan detergen dan salah satu unsur yang menyebabkan eutrofikasi, oleh karena itu unsur ini harus diolah terlebih dahulu sebelum dibuang ke lingkungan. Kadar Fosfor (P) dalam air berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman selada secara konvensional maupun secara hidroponik. Tabel 8 menunjukkan hasil uji perlakuan tanaman air tidak berpengaruh nyata menurun (P>0,05) pada semua waktu MST tetapi perlakuan bak remediasi berpengaruh nyata terhadap penurunan kadar fosfor pada 0, 2 dan 3 MST. Secara umum kadar P (effluen 1) hasil olahan tanaman air berkisar antara 1,00-1,87 mg/l oleh karena itu kadar ini masih tergolong kurang baik untuk pertumbuhan tanaman selada secara hidroponik. Menurut Morgan (1999) kadar nutrisi hidroponik untuk tanaman selada sebesar 15-90 mg/l.
Tabel 8. Rata-rata nilai fosfor (effluen 1) 0 MST
Perlakuan
2 MST
3 MST
-------------------- ppm --------------------
Tanaman Air
Bak Remediasi
Kombinasi Tanaman air dan Bak remediasi
P
0,55 a 1)
1,27
2,17 a
1,66 a
S
0,68 a
1,35
2,79 a
1,43 a
K
0,55 a
1,69
2,57 a
1,27 a
1,34
2,95 a
1,68 a
B1
0,75 a
2)
B2
0,43 b
1,53
2,06 b
1,22 b
PB1
0,75
1,15
2,77
1,87
PB2
0,35
1,38
1,56
1,44
SB1
0,88
1,46
3,32
1,85
SB2
0,47
1,24
2,25
1,00
KB1
0,62
1,41
2,76
1,31
KB2 0,47 1,96 2,38 1,23 Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak menunjukan perbedaan yang nyata menurut uji tukey 5% ; P = Pistia, S = Salvinia, K = Kontrol, 1 = 1 Bak remediasi, 2 = 3 Bak remediasi
Kadar Fosfor Air (ppm)
3.5 3.0
PB1
2.5
PB2
2.0
SB1
1.5
SB2
1.0
KB1
0.5
KB2
0.0 0
1
2
3
Minggu Setelah Tanam
(a) 1.8 Kadar Fosfor Air (ppm)
1) 2)
1 MST
1.5
PB1
1.2
PB2
0.9
SB1
0.6
SB2 KB1
0.3
KB2
0.0 0
1 2 Minggu Setelah Tanam
3
(b) Gambar 6.
Rata-rata kadar fosfor air (ppm) pada kombinasi tanaman air dan bak remediasi ; a) Effluen 1, (b) Effluen 2, P = pistia, S = salvinia, K = kontrol, B1 = 1 bak remediasi, B2 = 3 bak remediasi
Gambar 6 menunjukkan kadar P rata-rata pada effluen 2 memiliki kadar fosfor terendah yaitu pada 0 MST perlakuan PB2 dengan 0,44 ppm, pada 1 MST perlakuan KB2 memiliki kadar P terendah yaitu 1,07 ppm, sedangkan pada 2 MST kadar P terendah pada perlakuan KB1 dengan 1,02 ppm dan perlakuan perlakuan PB1 memiliki kadar P terendah pada 4 MST yaitu 0,85 ppm. Menurut Morgan (1999) kadar fosfor ramuan pupuk untuk tanaman selada hidroponik dibutuhkan sekitar 45 ppm, namun unsur hara pada air effluent 1 masih kurang untuk pertumbuhan tanaman selada sehingga menyebabkan terjadinya kahat P pada tanaman selada. Tanaman memerlukan suplai fosfor pada semua tingkat pertumbuhan terutama pada awal pertumbuhan. Fosfor umumnya diserap tanaman sebagai ortofosfat (H2PO4) atau fosfat sekunder (HPO42-). Sel tanaman dapat mengakumulasi hara dalam konsentrasi yang lebih tinggi daripada fosfor larutan tanah (Ismunadji, 1991). Kadar P dalam jaringan tanaman selada pada perlakuan PB1, PB2, SB1, SB2, KB1 dan KB2 yaitu sekitar 0,04-0,068, 0,048-0,101, 0,07-0,79, 0,064-0,103, 0,069-0,099, 0.062-0,093% (Lampiran 15). Nilai ini dikatakan rendah dan belum memenuhi konsentrasi nutrisi P dalam jaringan tanaman selada sehat yaitu 0,5–0,9% (Gerber, 1985 dalam Napitupulu, 2003). Menurut Ismunadji (1991) tanpa fosfor, berbagai proses dalam tanaman terhambat. Pertumbuhan dan perkembangan tanaman tidak dapat berjalan secara optimal. Kekurangan unsur fosfor menyebabkan pertumbuhan bagian tanaman menjadi terhambat atau kerdil dan tanaman berwarna hijau tua. Hal ini disebabkan sebagian fosfor terkonsentrasi dalam akar sehingga pemanfaatan karbohidrat terhambat. Kadar Nitrat dalam Air dan Tanaman Tabel 9 menunjukkan adanya penurunan kadar nitrat yang berbeda nyata (P<0,05) pada 1 MST antara perlakuan tanaman air dengan bak remediasi dan kombinasinya namun pada 2 MST kadar nitrat berbeda nyata menurun hanya dengan perlakuan bak remediasi, sedangkan pada 0 MST dan 3 MST penurunan kadar nitrat tidak berbeda nyata terhadap kontrol. Kadar nitrat pada perlakuan P, S dan K secara berurutan yaitu sekitar 0,10-0,59, 0,02-0,48, 0,04-0,37 ppm.
Tabel 9. Rata-rata nilai nitrat (effluent 1) 0 MST
Perlakuan
Tanaman Air
Bak Remediasi
Kombinasi Tanaman air dan Bak remediasi
1) 2) 3)
1 MST
2 MST
3 MST
-------------------- ppm -------------------P
0,13
S
0,15
K
0,14
B1
0,19
1)
0,11 b
0,28 a
0,12
0,44 a
0,14 a
0,20
0,04 b
0,18 a
0,15
0,32 a
0,29 a
0,17
0,06 b
0,11 b
0,13
0,10 a
0,41 a
0,37
2)
B2
0,09
PB1
0,59
PB2
0,33
0,05 b
0,17 b
0,18
SB1
0,40
0,02 a
0,48 a
0,19
SB2
0,18
0,08 b
0,23 b
0,16
KB1
0,20
0,04 a
0,19 a
0,15
3)
KB2 0,37 0,27 b 0,37 b 0,14 Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak menunjukan perbedaan yang nyata menurut uji tukey 5% ; P = Pistia, S = Salvinia, K = Kontrol, 1 = 1 Bak remediasi, 2 = 3 Bak remediasi
Filter Biologi berfungsi untuk mengubah amoniak menjadi nitrat (proses nitrifikasi). Proses tersebut bekerja dengan bantuan bakteri aerob dari golongan pengurai amoniak (Nitrosomonas sp. dan Nitrobacer sp.). Bakteri Nitrosomonas sp. berguna dalam proses pengubahan amoniak menjadi nitrat, sedangkan Nitrobacer sp. mengoksidasi nitrit menjadi nitrat kemudian bakteri tertentu mengubah nitrat menjadi nitrogen (N2). Reaksi proses nitrifikasi yang terjadi menurut Spotte (1970) sebagai berikut : NH4+ + OH- + 1.5 O2 H+ + NO2- + 2 H2O (Nitrosomonas sp.) NO2- + 0.5 H2O NO3- (Nitrobacer sp.) Nitrat dapat melakukan proses dentrifikasi yang dapat menyebabkan hilangnya gas nitrogen dan masuk ke atmosfer. Reaksi proses denitrifikasi yang terjadi menurut Spotte (1970) sebagai berikut : 4 NO3- + 3 CH4 2 N2 + 3 CO2 + 6 H2O
Kadar Nitrat Air (mg/l)
0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00
PB1 PB2 SB1 SB2 KB1 0
1
2
3
KB2
Minggu setelah Tanam
(a) Kadar Nitrat Air (ppm)
0.70 0.60
PB1
0.50
PB2
0.40
SB1
0.30
SB2
0.20
KB1
0.10
KB2
0.00 0
1
2
3
Minggu Setelah Tanam
(b) Gambar 7.
Rata-rata kadar nitrat air (ppm) pada kombinasi tanaman air dan bak remediasi ; a) Effluent 1, (b) Effluent 2, P = pistia, S = salvinia, K = kontrol, B1 = 1 bak remediasi, B2 = 3 bak remediasi
Berdasarkan Gambar 7 perubahan kadar NO32- menurut waktu pengamatan 0 MST dan 1 MST menurun drastis kemudian meningkat kembali pada 2 MST dan menurun kembali pada akhir percobaan. Menurut Lewis (1986), lebih tingginya kadar nitrat yang terukur disebabkan penggunaan nitrat sebagai penghilang nitrogen pada proses pengolahan air buangan. Reaksi N dalam air akan terjadi seperti berikut ini : 5 CH3OH + 6 NO3- + 6H+ 5 CO2 +3 N2 + 12 H2O Kadar NO3 pada effluent 1 lebih rendah dibandingkan effluent 2, dan pada semua perlakuan terdapat pertambahan unsur hara nitrat pada effluent 2 (Lampiran 12). Sistem perakaran selada agak dangkal dan kecil menyebabkan tanaman selada peka terhadap cekaman air sehingga memerlukan pasokan hara yang
mudah terjangkau. Sumber hara nitrogen amat penting bagi tanaman, campuran nitrogen nitrat dan nitrogen amonium dianggap lebih baik dibandingkan kedua komponen tersebut secara mandiri. Tanaman selada menyerap nitrogen dan kalium sangat rendah selama bulan pertama setelah penanaman dan sangat tinggi pada minggu terakhir sebelum panen (Rubatzky dan Yamaguchi, 1990). Kadar nitrat pada tanaman pada masing-masing perlakuan PB1, PB2, SB1, SB2, KB1 dan KB2 yaitu berkisar antara 0,040-0,136%, 0,023-0,072%, 0,104-0,150%, 0,075-0,135% 0,021-0,071 dan 0,073-0,106% (Lampiran 16). Pertumbuhan Tanaman Selada 1. Tinggi dan Jumlah Daun Keadaan yang kurang optimal pada tanaman selada di kontainer I perlakuan PB1 disebabkan oleh adanya genangan air pada media pasir. Genangan air ini mengakibatkan kondisi anaerob di sekitar perakaran tanaman. Bradford dan Yang (1981) menyatakan bahwa kondisi tergenang menyebabkan terbatasnya difusi oksigen pada zona akar. Selain kondisi anaerob disekitar perakaran tanaman, temperatur yang tinggi di rumah kaca sekitar 26-35oC menyebabkan tanaman selada mengalami stress dan kelayuan. Temperatur yang tinggi dapat menyebabkan kerusakan yang berat pada daun-daun tanaman dan kerusakan jaringan tanaman akibat gangguan metabolisme sel (Fitter, 1991). Menurut Morgan (1999) saat temperatur tinggi jumlah oksigen yang terkandung dalam larutan hara akan menurun cepat dan meningkatkan laju respirasi dari sistem akar. Tinggi tanaman selada mengalami kenaikan seiringnya dengan masa tanam tetapi tingkat kematian pada tanaman selada yang ditanam pada percobaan sangat besar (± 32%) yaitu pada perlakuan kontrol tanaman yang mati sebanyak 22% dan pada perlakuan kayu apu sekitar 10% sedangkan pada perlakuan remediasi tanaman kiambang, tanaman selada tidak mengalami kematian. Pertumbuhan tanaman akan terhambat bahkan mengalami kematian jika akar mengalami kekurangan oksigen yang cukup berat dan berlangsung dalam waktu yang lama (Prawinata et.al., 1981). Nilai rata-rata tinggi tanaman selada pada perlakuan P1T1, P1T2, P1T3, P2T1, P2T2, P2T3, S1T1, S1T2, S1T3, S2T1, S2T2, S2T3, K1T1, K1T2, K1T3,
K2T1, K2T2 dan K2T3 hingga akhir pengamatan yaitu 8,14; 14,86; 7,08; 14,27; 13,09; 15,80; 19,27; 18,20; 19,16; 19,92; 21,03; 19,81; 19,07; 16,61; 20,77; 21,12; 22,33 dan 22,38 seperti disajikan pada Lampiran 8 namun tinggi tanaman selada pada percobaan belum memenuhi kriteria standar. Menurut Iqbal (2006) tanaman selada yang memenuhi kriteria standar layak pasar PT. Parung Farm Hidroponik yaitu berkisar 27–30 cm. Kurang optimalnya pertumbuhan tanaman selada dipengaruhi oleh banyaknya daun yang mati akibat terendam air larutan dan kurangnya hara yang diberikan oleh larutan air limbah effluen 1. Menurut Morgan (1999) pengaruh terhadap bagian daun yang terendam air adalah episnati atau penurunan lengkungan pada daun yang mengakibatkan tanaman terlihat kering, klorosis,
Tinggi Tanaman (cm)
begitu pula dengan gugurnya daun dan bunga secara prematur. 25.0 0 MST
20.0 15.0
1 MST
10.0
2 MST
5.0
3 MST
0.0
4 MST
Perlakuan
(a) 8 Jumlah Daun
0 MST 6
1 MST
4
2 MST
2
3 MST
0
4 MST
Perlakuan
(b) Gambar 8.
Grafik rata-rata (a) tinggi tanaman, (b) jumlah daun tanaman selada pada kombinasi penggunaan tanaman air dan kontainer tanaman selada; P1 = pistia (bak 1), P2 = pistia (bak 3), S1 = salvinia (bak 1), S2 = salvinia (bak 3), K1 = kontrol (bak 1), K2 = kontrol (bak 3), T1 = talang (kontainer 1), T2 = talang 2 (kontainer 2).
Berdasarkan penelitian, tanaman selada memiliki helaian daun yang buruk karena banyak daun selada yang memiliki ciri-ciri berwarna kuning, klorosis, dan ukurannya kecil-kecil. Hal ini disebabkan adanya genangan air dalam waktu yang cukup lama. Jumlah daun selada pada perlakuan P1T1, P1T2, P1T3, P2T1, P2T2, P2T3, S1T1, S1T2, S1T3, S2T1, S2T2, S2T3, K1T1, K1T2, K1T3, K2T1, K2T2 dan K2T3 hingga akhir pengamatan yaitu 4, 5, 6, 5, 6, 5, 4, 5, 5, 5, 6, 6, 5, 5, 6, 5, 6 dan 6 helai (Gambar 8). Kawase (1981) menyatakan bahwa tanaman yang kekurangan oksigen akan mengalami klorosis pada daun, penurunan pertumbuhan akar dan batang, kematian akar, peningkatan serangan hama dan penyakit, kehilangan hasil dan akhirnya tanaman akan mati.
2. Biomassa Hasil panen tanaman selada pada setiap perlakuan tidak berbeda nyata (P>0,05) (Lampiran 13) namun tidak layak untuk dipasarkan karena belum mencapai bobot ideal panen selada. Menurut Rubatzky dan Yamaguchi (1998) bobot ideal tanaman selada adalah berkisar antara 100-400 g. Bobot basah (utuh) rata-rata tanaman selada perlakuan PB1, PB2, SB1, SB2, KB1 dan KB2 yang dipanen pada 4 MST berturut-turut adalah 3,22; 4,94;
Rata-rata Bobot Panen (gr)
3,38; 4,71; 3,72 dan 4,15 gram (Gambar 9). 5.00 4.00
4.94 4.51 3.38
3.22
4.29
2.89
2.70
3.00
4.71
3.72 3.41
4.15 3.83
2.00 0.36
0.33
1.00
0.23
0.34
0.18
0.28
0.00 PB1
PB2 Bobot Basah
Gambar 9.
SB1 SB2 Perlakuan Bobot Tajuk
KB1
KB2
Bobot Akar
Rata-rata Bobot panen selada pada kombinasi tanaman air dan bak remediasi; a) Effluent 1, (b) Effluent 2, P = pistia, S = salvinia, K = kontrol, B1 = 1 bak remediasi, B2 = 3 bak remediasi
Pertumbuhan tanaman selada pada percobaan memiliki ukuran tinggi batang, daun dan akar yang kecil (Gambar 10). Kurang optimalnya pertumbuhan
tanaman selada disebabkan tergenangnya wadah media tanaman selada (kontainer) dengan air larutan limbah dalam waktu yang cukup lama, sehingga perakaran tanaman tidak memiliki kemampuan yang cukup untuk menyerap unsur hara.
PB1
PB2
SB1
SB2
KB1
KB2
Gambar 10. Hasil panen tanaman selada pada percobaan umur 4 MST Oksigen yang kurang mencukupi dapat mengurangi kemampuan daya serap akar terhadap air dan akan terjadi akumulasi racun akibat nitrifikasi yang menghasilkan nitrat, sehingga air dan mineral-mineral tidak dapat diserap dengan jumlah yang mencukupi untuk menjaga perkembangan tanaman terutama pada saat stress (Dwijoseputro, 1980). Hal ini akan mulai terlihat yaitu pada akar-akar yang mati, dan ukuran tanaman menjadi kecil. Selain itu terjadi pertambahan pada tinggi tanaman saat panen dan batang tanaman terlihat lebih kurus (Gambar lampiran 4), hal ini dikarenakan tanaman selada pada saat percobaan mengalami kekurangan cahaya akibat adanya naungan pada atap rumah kaca. Menurut Tjitrosomo (1980) naungan akan menurunkan intensitas cahaya, meningkatkan kelembaban dan mengurangi laju transpirasi persatuan luas daun. Faktor-faktor ini menyebabkan daun-daun yang tumbuh menjadi panjang, lebar dan tipis dengan tulang daun lebih kecil. Lignin yang menyebabkan kerapuhan dalam jaringan kering menjadi berkurang dalam daundaun yang dinaungi, karena itu daun-daun lebih lemas atau seperti lebih mudah melentur. Oleh karena itu bobot panen tanaman selada tidak ideal akibat tanaman mengalami etiolasi, sehingga menyebabkan batangnya tinggi dan kurus, daunnya tidak berkembang baik, batang maupun daunnya tidak mempunyai klorofil dan berwarna kuning pucat.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan 1. Karakteristik fisik greywater yaitu zat padat terlarut dan tersuspensi memiliki nilai yang tidak melebihi kadar baku mutu air limbah, sedangkan karakteristik kimia greywater yang ditandai dengan Chemical Oxygen Demand (COD) memiliki nilai yang tinggi dan melebihi kadar baku mutu air limbah. 2. Kadar COD air limbah effluent 1 pada 0 MST menunjukan hasil yang berbeda nyata (P<0,05) antara perlakuan tanaman air kayu apu dengan kontrol, sedangkan pada 1 MST perbedaan nyata ditunjukkan oleh tanaman air kiambang terhadap kontrol. Dan pada 3 MST perlakuan yang berbeda nyata terjadi pada perlakuan bak remediasi, sedangkan pada 2 MST terjadi penurunan kadar COD. 3. Kadar fosfor dan kadar nitrat dalam air limbah mengalami penurunan setelah diolah perlakuan kombinasi tanaman air dan bak remediasi. Pada kadar fosfor hasil air effluent 1 berbeda nyata menurun pada 0, 2 dan 3 MST pada perlakuan bak remediasi, sedangkan penurunan kadar nitrat berbeda nyata pada 1 MST pada perlakuan tanaman remediasi, bak remediasi dan kombinasinya, sedangkan pada 2 MST dipengaruhi oleh perlakuan bak remediasi dan kombinasi antara bak dengan tanaman air, sehingga kadar fosfor maupun nitrat belum memenuhi kadar standar larutan hara untuk hidroponik. 4. Tanaman selada mengalami kahat fosfor yaitu pada kadar fosfor dalam jaringan tanaman selada pada perlakuan sekitar 0,04-0,99%, sedangkan kadar nitrat dalam jaringan tanaman selada pada perlakuan yaitu sekitar 0,040-0,150%. 5. Tanaman air dapat menjernihkan air, mengurangi tingkat kesuburan air dan meningkatkan O2 terlarut air. Tanaman kayu apu paling efektif dalam memperbaiki kualitas air limbah dibandingkan kiambang. 6. Tingkat kematian pada tanaman selada pada percobaan sangat besar (±32%). 7. Bobot hasil panen tanaman masih kurang mencapai bobot ideal panen tanaman selada, sehingga belum layak dipasarkan.
Saran Berdasarkan hasil penelitian, perlu adanya beberapa saran yang perlu ditambahkan, yaitu : 1. Menggunakan konsentrasi limbah yang lebih tinggi. 2. Menggunakan sistem hidroponik dengan media yang berbeda maupun dengan metode yang berbeda. 3. Perlu diperhitungkan mengenai bahan terlarut yang mengendap dalam proses pengolahan sistem untuk mengurangi drainase yang buruk. 3. Temperatur mempengaruhi pertumbuhan tanaman kayu apu, kiambang dan selada, sehingga diperlukan temperatur yang sesuai dengan kondisi lingkungan lapangan untuk tanaman selada. 4. Bila tanaman air sudah menutupi bak, perlu dilakukan pemanenan secara teratur. Hasil tanaman air tersebut dapat bermanfaat untuk kegiatan lain, misalnya penggunaan untuk pakan ternak dan bahan pembuatan kompos.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2006. Bertanaman Sayuran di Lahan Sempit/Redaksi Trubus. Penebar Swadaya. Jakarta. 39 hal. Anonim. 2003. Draft Final Sekretariat TKPSDA 2003. http://air.bappenas.go.id/modules/doc/pdf/2003. (diakses Juni 2008) Anonim. 2005.Greywater.http://greenhouse.gov.au/yourhome/technical/fs23.htm. (diakses Juli 2008). Anonim. 2008. Penyerapan limbah dengan bioremediasi. http://www.ecoton.or.id.htm/2001. Pusat Litbang PU Sumberdaya Air (2008) Anononim. You Measure Soil Salinity ?”. 2005. http://www.knowledgebank.irri.org/TsunamisAndRice/How_Do_You_ Measure_Soil_Salinity_.htm/2005 Apriadi, Tri. 2008. Kombinasi bakteri dan tumbuhan air sebagai bioremediator dalam mereduksi kandungan bahan organik limbah kantin. Skripsi. Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan dan Ilmu Kelautan. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Aphrodiyanti, Iyswiana. 2007. Spodoptera pectinicornis (Hampson) (Lepidoptera : Noctuidae) sebagai agens hayati kayu apu (Pistia stratiotes) kajian hidup kemampuan merusak dan kisaran inang. Tesis. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Alaerts, G dan SS. Santika. 1987. Metode penelitian air. Penerbit Usaha Nasional Surabaya. Bradford, k. j. and S. F. Yang. 1981. Physiological responses of plant to water logging. Hortscirnce. 6 (1) : 25.29. Dwijoseputro, D. 1980. Pengantar fisiologi tumbuhan. Gramedia, Jakarta. 200 hal Fahrizal. 2004. http://www.ecoton.or.id.htm/2004. (diakses September2008) Fitter, A. H dan R. K. M. Hay. 1991. Fisiologi lingkungan tanaman. Gajah Mada University Press. Yogyakarta. Gerloff GC. 1975. Nutritional ecology of nuisance aquatic plants. National Environmental Research Center (Corvallis OR), 78 pp.
Grodowitz, M.J. 1998. an active approach to the use of insect biological control for the management of non-naive aquatic plants. Journal of Aquatic Plant Management. 36:57-61. Jones, J. B. 2005. Hydroponics; A Practical Guide for Soilless Grower. 2nd ed. CRC Press. London Haryanto, Eko. 2003. Sawi dan selada. Penebar Swadaya . Jakarta. 112 hal. Hindarko, S. 2003. Mengolah air limbah supaya tidak mencemari orang lain. Penerbit ESHA. Jakarta. Ismunadji, M., S. Partohardjono dan A. S. Karama. 1991. Fosfor peranan dan penggunaannya dalam bidang pertanian. Balai Penelitian Tanaman Pengan. Bogor. Kawase, M. 1981. Anatomical and morphological adaptation of plant to water logging. Hortscience. 16 (1) : 30-33. KLH. 1988. Keputusan menteri negara kependudukan dan lingkungan hidup Nomor: Kep.02/Men-KLH/1988, tentang pedoman penetapan baku mutu lingkungan. Sekretariat Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup. Jakarta. Koerniawati, Yuni. 2003. Disain panel dan jenis media pada teknologi hidroponik sistem terapung tanaman selada (Lactuca sativa var. Grand Rapids). Skripsi. Departemen Budidaya Pertanian. Institut Pertanian Bogor. LBN – LIPI. 1981. Tumbuhan air. Lembaga Biologi Nasional–LIPI. Bogor. 83 p. Lewis, O. A. M. 1986. Plants and nitrogen. Southampon. The Camelot Press, Ltd. Morgan, L. 1999. Hydroponics lettuce production. Casper Publ, Ltd. Narrabean. Australia. 102 p. MS. Saeni. Kimia lingkungan (Bahan pengajaran). 1989. DEPDIKBUD. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Pusat antar Universitas Ilmu Hayat. IPB. Mursalin. 2007. Pemanfaatan kayu apu (Pistia stratiotes), kiambang (Salvinia molesta) dan gulma itik (Lemna perpusilla) dalam memperbaiki kondisi air limbah kantin. Departemen Menejemen Sumberdaya Perairan. Fakultas Perikanan dan Kelautan. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Napitupulu, L. 2003. Pengaruh aplikasi pupuk daun dalam sumber nutrisi berbeda pada teknologi hidroponik sistem terapung tanaman selada (Lactuca sativa L. Var Grand Raphids). Skripsi. Departemen Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Nurfinayati. 2004. Pemanfaatan berulang larutan nutrisi pada budidaya selada (Lactuca sativa L.) dengan teknologi hidroponik sistem terapung (THST). Skripsi. Departemen Budidaya Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Prawinata, W., S. Harran dan D. Tjondronegoro. 1981. Dasar-dasar fisiologi tumbuhan. Jilid 1. Departemen Botani. Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Priyono, Agus. 1994. Efektivitas pengolahan limbah tahu dengan eceng gondok (Eichhornia crassipes (Mart) Solms.A. Tesis. PPLH. Bogor. Rubatzky , E. dan M. Yamaguchi. 1998. Sayuran dunia: prinsip, produksi, dan gizi, jilid 2. Penerbit ITB. Bandung. Siregar Sakti, A. 2005. Instalasi Pengolahan Air Limbah. Kanisius. Yogyakarta. 112 hal. Sastrapradja, S dan R. Bimantoro. 1981. Tumbuhan air. Lembaga LIPI. Bogor. Sugiharto. 1987. Dasar-dasar pengelolaan air limbah. UI Press. Jakarta. Spotte, S. 1970. Fish and Invertebrate Culture; Water Management in Closed System. Wiley Intersience. Pub., New York. Sundaru. 1979. Lembaga Biologi Nasional – LIPI. Bogor. Tjitrosomo, S. S., S. Harran, M. Djaelani dan A. Sudiarto. 1980. Botani umum. Jilid 2. Departemen Botani. Institut Pertanian Bogor. Bogor Triyatmo, Bambang dan N. Probosunu. 1999. Budidaya terpadu lele dumbo dengan tanaman eceng gondok (Eichornia crassipes), kangkung air (Ipomea acuatica) dan kapu-kapu (Pistia stratiotes). Jurnal Perikanan UGM (GMU J. Fish, Sci) IV (2). Yogyakarta. 30-36. Untung, Onny. Hidroponik sayuran system NFT. Cetakan 3. 2003. Penebar Swadaya. Jakarta. 96 hal. Widyanto, L.S. dan H. Susilo. 1977. Pencemaran air oleh logam berat dan hubungannya dengan eceng gondok (Eichhornia crassipes (Mart) Solms). Biotrop. Bogor. Yusuf, Guntur. 2001. Proses bioremediaasi limbah rumah tangga dalam skala kecil dengan kemampuan tanaman air pada sistem simulasi. Tesis. Institut Pertanian Bogor.
LAMPIRAN
Tabel lampiran 1. Data hasil penggunaan limbah No.
Produk Limbah
Banyaknya limbah/satu kali mandi*
1
Sabun (lifebouy)
8,970 gram
2
Pasta Gigi (Pepsodent)
15,875 ml
3
Shampoo (Sunsilk)
5,460 ml
Pembuatan air limbah yang menyerupai limbah asli *Banyaknya penggunaan air limbah satu kali mandi per satu keluarga
Tabel lampiran 2. Hasil analisis air sebelum digunakan untuk penelitian Parameter
Satuan
Nilai
pH
-
7
N
ppm
14,00
P
ppm
0,25
K
ppm
2,16
Ca
ppm
3,33
Mg
ppm
1,01
Tabel lampiran 3. Analisis limbah awal* No.
Parameter
Nama
Satuan
Hasil Analisis
Baku Mutu Limbah Cair Gol I
Gol II
Fisika 1
Zat padat terlarut
-
mg/l
1010
2000
4000
2
Zat padat tersuspensi
-
mg/l
550
200
400
Kimia 3
pH
-
-
6,0-9,0
Besi terarut
Fe
mg/l
9,07 0,098
6,0-9,0
4
5
10
5
Mangan terlarut
Mn
mg/l
0,045
2
5
6
Seng
Zn
mg/l
0,12
5
10
7
Cadmium
Cd
mg/l
<0,030
0,05
0,1
9
Flourida
Fe
mg/l
1
2
3
10
Klorin bebas
Cl2
mg/l
0
1
2
11
Khlorida
-
mg/l
145
-
-
12
Amoniak
NH3-N
mg/l
0,514
1
5
13
Nitrat
NO3-N
mg/l
11,76
20
30
14
Nitrit
NO2-N
mg/l
0,276
1
3
15
Total N
-
mg/l
18
-
-
16
Sulfat
SO4
mg/l
355
-
-
17
Phospat
PO4
mg/l
20,82
-
-
18
BOD5
-
mg/l
354
50
150
19
COD
-
mg/l
1343
100
300
* Limbah diambil berdasarkan kuesioner (limbah per satu kali mandi) dalam 1 keluarga (4 orang) Menurut Keputusan Gubernur Jabar No. 6 tahun 1999
Tabel lampiran 4. Bahan kimia dan formula produk limbah Produk
Sabun (lifebuoy)
Pasta Gigi (Pepsodent)
Shampo (Sunsilk)
Bahan Kimia Sodium soap Fragrance Glycerin Titanium Dioxide Trichlorohydroxy diphenyl ether Tetrasodium EDTA Triclocarban Etidronic Acid Cl 11710 Cl 74260 Water Calcium Carbonat Sorbitol Hydrated sillicone Dioxide Precipitated Sodium Monoflourophosphate Sodium Carboxy Methyl cellulose Saccharin Formaldehyde Sodium Lauyl Sulfate Sodium Sillicate Flavour Titanium Dioxide Potassium Citrate Trihydrate Calcium Glycerophosphate Water Sodium Laureth Sulphate Sodium Chloride Carbomer Disodium Disulfonate Sodium Hydroxide Lactic Acid Panthenol Cocoamidopropyl Betaine Dimethiconol Alkyl Ether sulfates Methylchloroisothiazoline Water
Sumber : www. komposisi.blogsome.com
Formula C3H5(OH)3 2, 4, 4'-trichloro-2'-hydroxy-diphenyl ether C10H16N2O8 C13H9Cl3N2O C2H8O7P2 Cl Cl H2O CaCO3 C6H14O6 -
FNa2O3P C7H5NO3S CH2O C11+nH23+4nNaO4+nS Na2SiO3 -
TiO2 -
H2O CH3(CH2)10CH2(OCH2CH2)nOSO3Na NaCl C30H6 Dinatrium-2,2'-([1,1'-biphenyl]-4,4'diyldivinylen)bis(benzolsulfonat) NaOH C3H6O3 C9H19NO4 C19H38N2O3 -
R--O--(Cn H2n O)x --SO3 -
H2O
Tabel lampiran 5.
Kriteria standard kualitas air limbah Satuan
I
II
III
IV
Mutu Air
Baik
Sedang
Kurang
Kurang Sekali
C mg/l mg/l
45 1000 100
45 3000 200
45 3000 400
45 50000 500
mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
6,0-9,0 5 0,5 0,5 5 0,1 0,01 0,005 0,1 0,05 0,01 0,02 0,01 1,5 1 600 400 7 0,5 10 1 20
5,0-9,0 7 1 2 7 1 0,1 0,01 0,5 0,3 0,05 0,05 0,05 2 2 1000 600 1 20 2 100
4,5-9,5 9 3 3 10 3 0,5 0,05 1 0,7 0,5 0,5 0,1 3 3 1500 800 2 30 3 300
4,0-10 10 5 5 15 5 1 0,1 5 1 1 1 1 5 5 2000 1000 80 5 50 5 500
mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
40 0,5 0,002 10 10
200 1 0,05 30 30
500 3 0,5 70 70
1000 5 1 100 100
Parameter Fisika Temperatur Residu terlarut Residu terlarut Kimia pH Besi (Fe) Mangan (mn) Tembaga (Cu) Seng (Zn) Krom heksavalen (Cr(VI)) Kadmium (Cd) Raksa total (Hg) Timbal (Pb) Arsen (Ar) Aselenium (Se) Sianida (CN) Sulfida (S) Flourida (F) Klor aktif (Cl2) Klorida (Cl) Sulfat (SO4) N-Kjehdahl (N) Amoniak Bebas ( NH3-N) Nitrat (NO3-N) Nitrit (NO2-N) Kebutuhan oksigen (BOD) Biologi Kebutuhan oksigen kimiawi (COD) Senyawa aktip biru metilen Fenol Minyak nabati Minyk mineral Radioaktifitas*) Sumber :
0
Kriteria dan standard kualitas air nasional, Dir. Penyelidikan masalah Air, Jakarta, Maret 1981 (241/LA-18/1981).
Lampiran 6. Hasil penentuan Doubling Time (DT) penyetaraan luas penutupan tumbuhan uji. Kondisi Awal :
Kondisi Akhir :
Berat (gram) 6,5 7,8 8,0 22,3
Rumpun 1 Rumpun 2 Rumpun 3 Jumlah
Rumpun 1 Rumpun 2 Rumpun 3 Jumlah
Berat (gram) 10,1 10,7 11,0 31,8
Gambar Lampiran 1. Kondisi awal dan kondisi akhir tanaman kayu apu (Pistia stratiotes)
Kondisi Awal
Kondisi Akhir
Gambar Lampiran 2. Kondisi awal dan kondisi akhir tanaman kiambang (Salvinia molesta)
Biomassa awal = 14,0 gram
Biomassa akhir = 17,5 gram Rumus
RGR DT
ln Xt ln X 0 t ln 2 RGR
Pistia stratiotes
Salvinia molesta
0,1183
0,1383
6 hari
5 hari
Lampiran 6. Lanjutan
Diketahui : Luas Penutupan Pistia sebesar ± 40 % (0,4) (Mursalin, 2007)
Doubling Time Pistia
= 6 hari
Doubling Time Salvinia
= 5 hari
Metode Penyetaraan luas penutupan Salvinia terhadap Pistia : Luas penutupan Salvinia Doubling time Salvinia = Luas penutupan Pistia Doubling time Pistia Luas penutupan Salvinia 5 = 0,4 6
Sehingga luas penutupan Salvinia sebesar 33 % yaitu sekitar luas bak remediasi.
282,105 cm2 dari
Tabel lampiran 7. Nilai rata-rata tinggi tanaman selada per MST Perlakuan
Waktu tanam 0 MST
1 MST
2 MST
3 MST
4 MST
P1T1
4,98
5,11
6,48
7,11
8,14
P2T1
5,98
7,45
11,71
13,15
14,86
S1T1
4,78
5,95
5,93
6,79
7,08
S2T1
5,18
6,72
12,33
13,13
14,27
K1T1
4,38
5,14
10,68
12,47
13,09
K2T1
5,65
7,95
13,44
14,78
15,80
P1T2
5,83
8,75
15,86
18,38
19,27
P2T2
5,23
7,75
14,66
16,13
18,20
S1T2
5,89
9,20
14,47
16,44
19,16
S2T2
6,24
9,48
16,58
18,38
19,92
K1T2
5,37
8,23
15,86
19,07
21,03
K2T2
5,71
9,74
16,62
18,21
19,81
P1T3
5,59
9,64
16,26
17,86
19,07
P2T3
5,62
8,49
14,13
16,13
16,61
S1T3
7,08
11,22
16,94
19,86
20,77
S2T3
7,08
10,76
17,21
19,15
21,12
K1T3
5,27
9,91
17,66
20,24
22,33
K2T3
5,88
9,61
16,83
20,49
22,38
Tabel lampiran 8. Nilai rata-rata jumlah daun tanaman selada per MST Perlakuan
Waktu tanam 0 MST
1 MST
2 MST
3 MST
4 MST
P1T1
4
5
6
5
4
P2T1
4
5
5
4
5
S1T1
4
5
5
4
4
S2T1
4
5
6
6
5
K1T1
4
4
5
5
5
K2T1
4
5
6
6
5
P1T2
4
4
4
4
5
P2T2
4
5
5
6
6
S1T2
4
4
5
4
5
S2T2
4
5
6
6
6
K1T2
4
5
6
6
5
K2T2
4
5
6
5
6
P1T3
4
4
4
4
6
P2T3
4
5
5
5
5
S1T3
4
5
5
5
5
S2T3
4
5
5
5
6
K1T3
4
5
5
5
6
K2T3
4
5
5
5
6
Tabel lampiran 9. Bobot panen tanaman selada per kontainer Bobot Basah Perlakuan
Bobot Akar
Kontainer
Bobot Tajuk
Kontainer
Bobot Kering
Kontainer
Kontainer
T1
T2
T3
T1
T2
T3
T1
T2
T3
T1
T2
T3
P11
4,55
7,85
3,22
0,46
0,52
0,67
3,22
7,45
2,52
0,17
0,31
0,19
P12
1,78
1,97
3,55
0,31
0,26
0,29
1,39
1,65
3,12
0,13
0,08
0,11
P13
1,33
2,99
1,78
0,18
0,15
0,12
0,87
2,57
1,54
0,25
0,16
0,59
P21
1,7
2,74
3,32
0,35
0,16
0,16
1,26
2,53
3,08
0,12
0,13
0,19
P22
4,77
4,65
5,13
0,58
0,38
0,32
4,15
3,87
4,69
0,22
0,18
0,19
P23
1,66
3,78
5,69
0,95
0,14
0,2
12,05
3,52
5,45
0,80
0,13
0,07
S11
1,26
1,86
3,76
0,17
0,17
0,27
1,05
1,59
3,22
0,08
0,07
0,15
S12
1,98
4,3
2,53
0,34
0,17
0,16
1,6
4,01
2,27
0,14
0,19
0,14
S13
5,2
4,05
5,5
0,25
0,17
0,34
4,95
3,96
3,32
0,23
0,21
0,13
S21
7
6,73
5,79
0,62
0,42
0,25
5,93
5,98
6,12
0,29
0,38
0,28
S22
1,41
3,75
5,26
0,42
0,24
0,32
0,94
3,3
5,11
0,08
0,17
0,23
S23
8,13
2,48
1,8
0,54
0,14
0,13
7,19
1,62
2,41
0,38
0,09
0,16
K11
4,5
5,32
2,22
0,16
0,2
0,1
4,26
5,12
2,08
0,18
0,22
0,09
K12
6,67
2,85
3,09
0,28
0,19
0,1
6,39
2,7
2,9
0,30
0,12
0,20
K13
2,58
2,69
3,58
0,08
0,13
0,42
1,86
2,18
3,16
0,11
0,11
0,21
K21
2,7
6,44
6,09
0,11
0,18
0,51
2,31
6,29
5,25
0,13
0,32
0,29
K22
3,02
3,65
5,98
0,16
0,29
0,35
2,61
3,75
5,63
0,25
0,21
0,13
K23
1,97
2,81
4,69
0,33
0,21
0,34
1,61
2,64
4,35
0,13
0,11
0,12
Tabel lampiran 10. Kadar analisis COD dalam air (mg/l) Perlakuan
0 MST
Effluent 1 1 MST 2 MST
3 MST
0 MST
Effluent 2 1 MST 2 MST
3 MST
P11
243,2
87,6
119,5
119,8
334,4
47,8
87,6
12,4
P12
228,0
191,2
119,5
78,5
273,6
39,8
103,6
20,7
P13
243,2
151,4
454,2
45,5
364,8
63,7
239,0
12,4
Rata-rata
238,1
143,4
231,1
81,3
324,3
50,5
143,4
15,1
P21
258,4
135,5
270,9
28,9
106,4
63,7
111,6
28,9
P22
288,8
191,2
103,6
37,2
258,4
55,8
87,6
20,7
P23
106,4
127,5
111,6
20,7
304,0
47,8
15,9
20,7
Rata-rata
217,9
151,4
162,0
28,9
222,9
55,8
71,7
23,4
S11
273,6
87,6
13,6
119,8
319,2
79,7
79,7
53,7
S12
228,0
87,6
277,2
103,3
334,4
47,8
63,7
20,7
S13
243,2
111,6
111,6
78,5
319,2
55,8
111,6
20,7
Rata-rata
248,3
95,6
134,1
100,5
324,3
61,1
85,0
31,7
S21
304,0
79,6
111,6
37,2
106,4
127,5
87,6
20,7
S22
319,2
87,6
63,7
20,7
106,4
15,9
79,7
37,1
S23
121,6
71,7
39,8
12,4
121,6
39,8
87,6
53,7
Rata-rata
248,3
79,7
71,7
23,4
111,5
61,1
84,9
37,2
Tabel lampiran 10. (Lanjutan) 0 MST
Effluent 1 1 MST 2 MST
3 MST
0 MST
K11
349,6
207,2
79,2
119,8
339,4
47,8
103,6
20,7
K12
395,2
159,4
15,8
103,3
319,2
175,2
87,6
12,4
K13
304,0
127,5
111,6
62,0
304,0
63,7
96,0
70,0
Rata-rata
349,6
164,7
68,9
95,0
320,9
95,6
95,7
34,4
K21
304,0
151,4
111,6
37,2
288,8
55,8
95,6
37,1
K22
304,0
87,6
127,5
45,6
304,0
71,7
111,6
20,7
K23
319,2
127,5
103,6
169,4
288,8
63,7
143,4
20,7
Rata-rata
309,1
122,2
114,2
84,1
293,9
63,7
116,9
26,1
Perlakuan
Effluent 2 1 MST 2 MST
3 MST
Tabel lampiran 11. Nilai analisis fosfor dalam air (mg/l) Perlakuan
0 MST
Effluent 1 1 MST 2 MST
3 MST
0 MST
Effluent 2 1 MST 2 MST
3 MST
P11
0,44
1,17
3,29
2,77
0,89
1,80
0,86
0,69
P12
0,75
1,12
2,64
1,38
0,49
1,02
1,09
0,92
P13
1,05
1,17
2,38
1,46
0,79
1,33
1,48
0,92
Rata-rata
0,75
1,15
2,77
1,87
0,72
1,38
1,15
0,85
P21
0,39
1,08
1,31
1,38
0,39
1,88
0,82
1,38
P22
0,27
1,58
1,72
1,23
0,48
0,86
1,15
1,31
P23
0,39
1,48
1,65
1,69
0,44
1,02
1,85
1,46
Rata-rata
0,35
1,38
1,56
1,44
0,44
1,25
1,27
1,38
S11
0,71
1,17
5,29
2,08
0,62
1,48
2,11
0,92
S12
1,02
2,04
2,29
1,92
0,59
1,25
0,94
1,15
S13
0,90
1,17
2,38
1,54
0,56
1,25
1,25
1,15
Rata-rata
0,88
1,46
3,32
1,85
0,59
1,33
1,43
1,08
S21
0,69
1,52
2,58
1,38
0,44
1,09
1,33
1,38
S22
0,25
1,17
2,72
0,69
0,59
1,33
1,44
2,08
S23
0,47
1,03
1,44
0,92
0,61
1,33
1,10
1,23
Rata-rata
0,47
1,24
2,25
1,00
0,55
1,25
1,29
1,56
K11
0,69
1,26
3,00
1,31
0,46
1,33
0,94
1,46
K12
0,64
1,30
2,00
1,38
0,48
1,33
1,17
1,31
K13
0,51
1,66
3,29
1,23
0,41
0,94
0,96
1,46
Rata-rata
0,62
1,41
2,76
1,31
0,45
1,20
1,02
1,41
K21
0,27
1,70
2,14
1,62
0,52
0,86
1,44
1,23
K22
0,41
1,97
2,58
1,23
0,49
1,17
0,75
1,38
K23
0,73
2,21
2,43
0,85
0,52
1,17
1,72
0,85
Rata-rata
0,47
1,96
2,38
1,23
0,51
1,07
1,31
1,15
Tabel lampiran 12. Nilai analisis nitrat dalam air (mg/l) Perlakuan
Effluent 1 1 MST 2 MST
0 MST
3 MST
0 MST
Effluent 2 1 MST 2 MST
3 MST
P11
0,01
0.09
0,24
0,09
0,42
0,00
0,50
0,09
P12
0,05
0,15
0,48
0,06
0,57
0,23
0,26
0,41
P13
0,49
0,16
0,71
0,24
0,79
0,06
0,47
0,62
Rata-rata
0,18
0,13
0,48
0,13
0,59
0,10
0,41
0,37
P21
0,02
0,01
0,00
0,13
0,54
0,08
0,10
0,15
P22
0,11
0,15
0,16
0,12
0,27
0,07
0,22
0,13
P23
0,08
0,09
0,09
0,05
0,19
0,00
0,18
0,25
Rata-rata
0,07
0,08
0,08
0,10
0,33
0,05
0,17
0,18
S11
0,53
0,97
0,00
0,57
0,60
0,02
0,79
0,26
S12
0,05
0,97
0,00
0,16
0,30
0,04
0,20
0,19
S13
0,22
0,36
0,26
0,15
0,31
0,01
0,44
0,13
Rata-rata
0,27
0,77
0,09
0,29
0,40
0,02
0,48
0,19
S21
0,01
0,09
0,34
0,11
0,14
0,07
0,24
0,31
S22
0,02
0,10
0,00
0,09
0,24
0,11
0,21
0,10
S23
0,08
0,09
0,24
0,09
0,16
0,07
0,23
0,07
Rata-rata
0,04
0,10
0,19
0,10
0,18
0,08
0,23
0,16
K11
0,08
0,07
0,09
0,10
0,16
0,06
0,28
0,03
K12
0,07
0,05
0,35
0,10
0,20
0,06
0,08
0,05
K13
0,23
0,09
0,44
0,11
0,23
0,00
0,22
0,37
Rata-rata
0,12
0,07
0,29
0,10
0,20
0,04
0,19
0,15
K21
0,32
0,02
0,00
0,14
0,40
0,11
0,11
0,15
K22
0,03
0,02
0,20
0,17
0,40
0,48
0,26
0,11
K23
0,14
0,00
0,00
0,25
0,30
0,23
0,73
0,17
Rata-rata
0,16
0,01
0,07
0,19
0,37
0,27
0,37
0,14
Tabel lampiran 13. Sidik ragam anova pada percobaan Parameter
Waktu
0 MST COD
1 MST
SK
db
JK
KT
F Hit
Pr > F
Ulangan
2
1884
9422
3,15
0,087
Perlakuan
7
56511,8333
8073,119
2,7
0,0755
T
2
34567
17283,5
5,77
0,0215 **
B
1
1860,5
1860,5
0,62
0,4488
T*R
2
1240,3333
620,1667
0,21
0,8163
Galat
10
29934,6667
2993,4667
Total
17
86446,5
Ulangan
2
674,7778
337,3889
0,26
0,7754
Perlakuan
7
16955,2222
2422,1746
1,87
0,1774
T
2
13120,111
6560,0556
5,07
0,0301 **
B
1
1283,5556
1283,5556
0,99
0,03425 **
Tabel lampiran 13. (Lanjutan) Parameter
Waktu
2 MST
3 MST
0 MST
Fosfor
1 MST
2 MST
3 MST
SK
db
JK
KT
F Hit
Pr > F
T*B
2
1876,7778
938,3889
0,73
0,5077
Galat
10
12926,5556
1292,62225
Total
17
29881,7778
Ulangan
2
5675,1111
283,5556
0,22
0,807
Perlakuan
7
61658,8889
8808,4127
0,68
0,6871
T
2
39931,4444
19965,7222
1,54
0,2608
B
1
3698
3698
0,29
0,6047
T*B
2
12354,3333
6177,1667
0,48
0,634
Galat
10
129491,5556
12949,1556
Total
17
191150,4444
Ulangan
2
616,7778
308,3889
0,19
0,8292
Perlakuan
7
17840,5556
2548,6508
1,58
0,2475
T
2
3963,4444
1981,7222
1,23
0,3339
B
1
9893,5556
9893,5556
6,12
0,0328 **
T*B
2
3366,7778
1683,3889
1,04
0,3881
Galat
10
16157,2222
1615,7222
Total
17
33997,7778
Ulangan
2
0,0703
0,0352
0,88
0,4444
Perlakuan
7
0,6512
0,093
2,33
1,1091
T
2
0,066
0,033
0,83
0,4655
B
1
0,4481
0,4481
11,22
0,0074 *
T*B
2
0,0668
0,0334
0,84
0,4615
Galat
10
0,3994
0,0399
Total
17
1,1051
Ulangan
2
0,1401
0,0701
0,81
0,4704
Perlakuan
7
1,3324
0,1903
2,21
0,1233
T
2
0,5833
0,2917
3,39
0,0752
B
1
0,1568
0,1568
1,82
0,2069
T*B
2
0,4521
0,2261
2,63
0,1211
Galat
10
0,8608
0,0861
Total
17
2,1932
Ulangan
2
1,6590
0,8295
1,24
0,331
Perlakuan
7
6,9861
0,998
1,49
0,2741
T
2
1,1863
0,5932
0,88
0,4428
B
1
3,5467
3,5467
5,29
0,0442 **
T*B
2
0,5941
0.2971
0,44
0,654
Galat
10
6,7042
0,6704
Total
17
13,6901
Ulangan
2
0,8603
3,66
0,0643 *
0,4302
Tabel lampiran 13. (Lanjutan) Parameter
Waktu
0 MST
1 MST
Nitrat
2 MST
3 MST
Bobot Basah
SK
db
Perlakuan
7
T
2
B
1
T*B
JK
KT
F Hit
Pr > F
26813
0,383
3,26
0,0449 **
0,4431
0,2216
1,88
0,2022
0,9248
0,9248
7,86
0,0187 **
2
0,453
0,2265
1,93
0,1961
Galat
10
1,1764
0,1176
Total
17
3,8577
Ulangan
2
0,0728
0,0364
1,45
0,2802
Perlakuan
7
0,1778
0,0254
1,01
0,4776
T
2
0,0022
0,0011
0,04
0,957
B
1
0,0477
0,0477
1,9
0,1982
T*B
2
0,0550
0,0275
1,09
0,3718
Galat
10
0,2513
0,0251
Total
17
0,4291
Ulangan
2
0,0374
0,0187
0,82
0,4669
Perlakuan
7
1,2532
0,179
7,88
0,0021 *
T
2
0,5314
0,2657
11,69
0,0024 *
B
1
0,3019
0,3019
13,28
0,0045 *
T*B
2
0,3826
0,1913
8,42
0,0072 *
Galat
10
0,2272
0,0227
Total
17
1,4805
Ulangan
2
0,0951
0,0475
2,08
0,1762
Perlakuan
7
0,4881
0,0697
3,04
0,0543 **
T
2
0,0648
0,0324
1,41
0,2878
B
1
0,1324
0,1324
5,78
0,037 **
T*B
2
0,1958
0,0979
4,28
0,0455 **
Galat
10
0,229
0,0229
Total
17
0,7172
Ulangan
2
0,0168
0,0084
0,66
0,5401
Perlakuan
7
0,1039
0,0148
1,16
0,4011
T
2
0,0183
0,0092
0,72
0,5124
B
1
0,0097
0,0097
0,76
0,4051
T*B
2
0,0592
0,0296
2,32
0,1492
Galat
10
0,1278
0,0128
Total
17
0,2318
Ulangan
2
3,3366
1,6683
0,32
0,7286
Perlakuan
19
63,8992
3,3631
0,64
0,8439
T
5
22,1179
4,4236
0,85
0,5258
K
2
0,1783
0,0891
0,02
0,9831
T*K
10
38,2664
3,8266
0,73
0,6884
Galat
34
177,4418
5,2189
Total
53
241,3409
Tabel lampiran 13. (Lanjutan) Bobot tanaman
Bobot Akar
Bobot Tajuk
SK
db
JK
KT
F Hit
Pr > F
Ulangan
2
2,3533
1,1668
0,24
0,7851
Perlakuan
19
62,2270
3,2751
0,68
0,8137
T
5
24,3742
4,8748
1,01
0,4273
K
2
0,1864
0,0932
0,02
0,9809
T*K
10
35,3130
3,5313
0,73
0,6902
Galat
34
164,2028
4,8295
Total
53
226,4298
Ulangan
2
0,0236
0,0118
0,64
0,5353
Perlakuan
19
0,2151
0,0113
0,61
0,8727
T
5
0,0494
0,0099
0,53
0,7509
K
2
0,0183
0,0091
0,49
0,6151
T*K
10
0,1238
0,0124
0,67
0,7468
Galat
34
0,6314
0,0186
Total
53
0,8465
Tabel Lampiran 14. Rekapitulasi sidik ragam Parameter
Tanaman Remediasi F hit
Pr > F
COD
Bak Remediasi F hit
Pr > F
Bak x Tanaman F hit
Pr > F
--------------- mg/l --------------0 MST
5,77
0,02**
0,62
0,45 tn
0,21
0,82 tn
1 MST
5,07
0,03**
0,99
0,34 tn
0,73
0,51 tn
2 MST
1,54
0,26 tn
0,29
0,60 tn
0,48
0,63 tn
3 MST
1,23
0,33 tn
6,12
0,03**
1,04
0,39 tn
Fosfor
--------------- ppm ---------------
0 MST
0,83
0,47 tn
11,22
0,01**
0,84
0,46 tn
1 MST
3,39
0,08**
1,82
0,21 tn
2,63
0,12 tn
2 MST
0,88
0,44 tn
5,29
0,04**
0,44
0,65 tn
3 MST
1,88
0,20 tn
7,86
0,02**
1,93
0,20 tn 0,37 tn
Nitrat
--------------- ppm --------------0 MST
0,04
0,96 tn
1,90
0,19 tn
1,09
1 MST
11,69
0,002*
13,28
0,004*
8,42
0,007*
2 MST
1,41
0,29 tn
5,78
0,04**
2,08
0,04**
3 MST
0,72
0,51 tn
0,76
0,40 tn
2,32
0,15 tn
Bobot Tanaman
--------------- g ---------------
Bobot Basah
0,85
0,53 tn
0,02
0,98 tn
0,32
0,73 tn
Bobot Tajuk
0,53
0,75 tn
0,49
0,61 tn
0,67
0,75 tn
0,98 tn
0,24
0,78 tn
Bobot Akar Ket : * = ** = tn =
1,01 0,43 tn 0,02 Berbeda sangat nyata pada uji statistik (p<1%) Berbeda nyata pada uji statistik ( 1%
5%)
Tabel lampiran 15. Nilai analisis fosfor pada tanaman selada Perlakuan
T1
S1
T2
T3
T1
S2
T2
T3
ppm
%
1
446,721
0,045
2
1131,148
0,113
3
725,410
0,073
Rata-rata
767,760
1
Perlakuan
ppm
%
1
983,607
0,098
2
528,689
0,053
3
540,984
0,054
0,077
Rata-rata
684,426
532,787
0,053
1
2
1049,180
0,105
T1
P1
T2
Perlakuan
ppm
%
1
1027,132
0,103
2
775,194
0,078
3
511,628
0,051
0,068
Rata-rata
771,318
0,077
368,852
0,037
1
1395,349
0,140
2
438,525
0,044
2
813,953
0,081
T1
K1
T2
3
778,689
0,078
3
401,639
0,040
3
771,318
0,077
Rata-rata
786,885
0,079
Rata-rata
403,005
0,040
Rata-rata
993,540
0,099
1
28,689
0,003
1
643,443
0,064
1
593,023
0,059
2
1131,148
0,113
2
418,033
0,042
2
577,519
0,058
3
938,525
0,094
3
418,033
0,042
3
906,977
0,091
Rata-rata
699,454
0,070
Rata-rata
493,169
0,049
Rata-rata
692,506
0,069
1
786,822
0,079
1
331,967
0,033
1
585,271
0,059
2
864,341
0,086
2
475,410
0,048
2
720,930
0,072
T3
T1
T3
T1
3
379,845
0,038
3
635,246
0,064
3
546,512
0,055
Rata-rata
677,003
0,068
Rata-rata
480,874
0,048
Rata-rata
617,571
0,062
1
755,814
0,076
1
1094,262
0,109
1
1170,543
0,117
2
1143,411
0,114
2
840,164
0,084
2
965,116
0,097
3
1189,922
0,119
3
905,738
0,091
3
643,411
0,064
Rata-rata
1029,716
0,103
Rata-rata
946,721
0,095
Rata-rata
926,357
0,093
1
686,047
0,069
1
1303,279
0,130
1
585,271
0,059
2
538,760
0,054
2
811,475
0,081
2
527,132
0,053
3
701,550
0,070
3
901,639
0,090
3
759,690
0,076
Rata-rata
642,119
0,064
Rata-rata
1005,464
0,101
Rata-rata
624,031
0,062
P2
T2
T3
K2
T2
T3
Tabel lampiran 16. Nilai analisis nitrat pada tanaman selada Perlakuan
T1
S1
T2
T3
T1
S2
T2
T3
ppm
%
1
1368.06
0.137
2
1287.70
0.129
3
1304.56
0.130
Rata-rata
1320.11
1 2
Perlakuan
ppm
%
1
1060.52
0.106
2
1235.12
0.124
3
1448.41
0.145
0.132
Rata-rata
1248.02
928.57
0.093
1
1287.70
0.129
T1
P1
T2
Perlakuan
ppm
%
1
533.73
0.053
2
53.57
0.005
3
44.64
0.004
0.125
Rata-rata
210.65
0.021
1314.48
0.131
1
662.70
0.066
2
1448.41
0.145
2
638.89
0.064
T1
K1
T2
3
904.76
0.090
3
1314.48
0.131
3
841.27
0.084
Rata-rata
1040.34
0.104
Rata-rata
1359.13
0.136
Rata-rata
714.29
0.071
1
1466.27
0.147
1
418.65
0.042
1
490.08
0.049
2
1539.68
0.154
2
352.18
0.035
2
710.32
0.071
3
1494.05
0.149
3
418.65
0.042
3
937.50
0.094
Rata-rata
1500.00
0.150
Rata-rata
396.49
0.040
Rata-rata
712.63
0.071
1
1304.56
0.130
1
174.60
0.017
1
854.17
0.085
2
928.57
0.093
2
1111.11
0.111
2
1315.48
0.132
T3
T1
T3
T1
3
669.64
0.067
3
860.12
0.086
3
1002.98
0.100
Rata-rata
967.59
0.097
Rata-rata
715.28
0.072
Rata-rata
1057.54
0.106
1
1287.70
0.129
1
542.66
0.054
1
662.70
0.066
2
1321.43
0.132
2
54.56
0.005
2
1148.81
0.115
3
1443.45
0.144
3
98.21
0.010
3
1061.51
0.106
Rata-rata
1350.86
0.135
Rata-rata
231.81
0.023
Rata-rata
957.67
1
1090.28
0.109
1
212.30
0.021
1
841.27
0.096 0.084
2
379.96
0.038
2
418.65
0.042
2
662.70
0.066
3
781.75
0.078
3
682.54
0.068
3
683.53
0.068
Rata-rata
750.66
0.075
Rata-rata
437.83
0.044
Rata-rata
729.17
0.073
P2
T2
T3
K2
T2
T3
25 %
50%
75 %
100%
Gambar Lampiran 3. Penentuan konsentrasi air limbah (penelitian pendahuluan)
KB11
KB12
KB13
KB21
KB22
KB23
PB11
PB12
PB13
PB21
PB22
PB23
SB11
SB12
SB13
SB21
SB22
SB23
Gambar Lampiran 4. Hasil panen tanaman selada
