lemna minor l) population densities on the absorption of...

14
1 Pengaruh Padat Populasi Gulma Mata Ikan (Lemna minor L) Terhadap Penyerapan Logam Timbel [Pb] dan Seng [Zn] dari Air Limbah Tekstil (The Effect of Duckweed (Lemna minor L) Population Densities on The Absorption of Lead and Zinc from Textile Waste Water) Yusticio Dwinanda Setyawan *, A. Ign Kristijanto**, Santoso Sastrodihardjo** * Mahasiswa Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Matematika ** Dosen Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Matematika Universitas Kristen Satya Wacana Jalan Diponegoro 52-60 Salatiga ([email protected]) Abstract The objectives of this study are: firstly to determine the effectiveness of lead (Pb) and zinc (Zn) absorption by different population densities of duckweed (Lemna minor L), and secondly to determine the optimum of duckweed population densities on the Pb and Zn absorption. Data were analyzed by Randomized Completely Block Design (RCBD), 6 treatments and 4 replications. As the treatments are various percentage surface area coverage of the bucket by duckweed, which are: 0% (control, no duckweed), 12,5%, 25%, 37,5%, 50%, and 62,5%, respectively. To test the differences between treatment means, the Honestly Significant of Differences (HSD) were used using 5% level of significant. The results of this study show that the effectiveness of lead (Pb) absorption from textile waste water is 59,52% (0,50 mg/L) occured in 4 day at 50% duckweeds coverage, whereas for Zn is 67,57% (0,25 mg/L) occured at 12,5% duckweeds coverage in 4 days. Key words:Lead (Pb), Zinc (Zn), L. minor L, population densities, absorption PENDAHULUAN Pencemaran logam berat yang terkandung dalam tanah maupun air dapat diakibatkan oleh polusi limbah industri karena limbah industri mengandung sejumlah besar zat yang berpotensi mencemari daerah sekitar industri, khususnya di lingkungan perairan. Menurut Listia (2010), limbah buangan industri mengandung berbagai macam logam berat, yakni besi (Fe), mangan (Mn), seng (Zn), tembaga (Cu), kromium (Cr) dan timbel (Pb). Salah satu metode yang dapat digunakan untuk membersihkan zat pencemar adalah dengan menggunakan kemampuan tumbuhan dalam penyerapan polutan logam berat, yang dikenal dengan fitoremediasi. Menurut Anonim (2010), dalam fitoremediasi, tumbuhan yang digunakan adalah tumbuhan yang memiliki kemampuan yang sangat tinggi untuk mengangkut berbagai pencemaran yang ada (multiple uptake hyperaccumulator plant) maupun tumbuhan yang memiliki kemampuan untuk mengangkut zat polutan yang bersifat tunggal (specific uptake hyperaccumulator plant).

Upload: phungnhan

Post on 24-Mar-2019

219 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Lemna minor L) Population Densities on The Absorption of ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2244/2/T1_652008004_Full... · Menurut Listia (2010), limbah buangan industri mengandung

1

Pengaruh Padat Populasi Gulma Mata Ikan (Lemna minor L) Terhadap

Penyerapan Logam Timbel [Pb] dan Seng [Zn] dari Air Limbah Tekstil

(The Effect of Duckweed (Lemna minor L) Population Densities on The Absorption

of Lead and Zinc from Textile Waste Water)

Yusticio Dwinanda Setyawan *, A. Ign Kristijanto**, Santoso Sastrodihardjo**

* Mahasiswa Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Matematika

** Dosen Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Matematika Universitas Kristen Satya Wacana

Jalan Diponegoro 52-60 Salatiga ([email protected])

Abstract

The objectives of this study are: firstly to determine the effectiveness of lead (Pb) and zinc (Zn) absorption by different population densities of duckweed (Lemna minor L), and secondly to determine the optimum of duckweed population densities on the Pb and Zn absorption. Data were analyzed by Randomized Completely Block Design (RCBD), 6 treatments and 4 replications. As the treatments are various percentage surface area coverage of the bucket by duckweed, which are: 0% (control, no duckweed), 12,5%, 25%, 37,5%, 50%, and 62,5%, respectively. To test the differences between treatment means, the Honestly Significant of Differences (HSD) were used using 5% level of significant. The results of this study show that the effectiveness of lead (Pb) absorption from textile waste water is 59,52% (0,50 mg/L) occured in 4 day at 50% duckweeds coverage, whereas for Zn is 67,57% (0,25 mg/L) occured at 12,5% duckweeds coverage in 4 days. Key words:Lead (Pb), Zinc (Zn), L. minor L, population densities, absorption

PENDAHULUAN

Pencemaran logam berat yang terkandung dalam tanah maupun air dapat

diakibatkan oleh polusi limbah industri karena limbah industri mengandung sejumlah besar

zat yang berpotensi mencemari daerah sekitar industri, khususnya di lingkungan perairan.

Menurut Listia (2010), limbah buangan industri mengandung berbagai macam logam berat,

yakni besi (Fe), mangan (Mn), seng (Zn), tembaga (Cu), kromium (Cr) dan timbel (Pb).

Salah satu metode yang dapat digunakan untuk membersihkan zat pencemar adalah

dengan menggunakan kemampuan tumbuhan dalam penyerapan polutan logam berat, yang

dikenal dengan fitoremediasi. Menurut Anonim (2010), dalam fitoremediasi, tumbuhan

yang digunakan adalah tumbuhan yang memiliki kemampuan yang sangat tinggi untuk

mengangkut berbagai pencemaran yang ada (multiple uptake hyperaccumulator plant)

maupun tumbuhan yang memiliki kemampuan untuk mengangkut zat polutan yang

bersifat tunggal (specific uptake hyperaccumulator plant).

Page 2: Lemna minor L) Population Densities on The Absorption of ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2244/2/T1_652008004_Full... · Menurut Listia (2010), limbah buangan industri mengandung

2

Lebih lanjut, menurut Anonim (2010) penelitian kemampuan tumbuhan untuk

mereduksi dan menyerap zat polutan terutama logam berat hingga saat ini terus dilakukan

seiring dengan perkembangan teknologi. Jenis tumbuhan hyperaccumulator masih sangat

terbatas, oleh karenanya penelitian yang mengarah kepada pencarian jenis-jenis tanaman

tersebut masih sangat diperlukan.

Dari hasil penelitian Ater et al. (2006 dalam Mkandawire and Dudel, 2007)

menunjukkan bahwa jenis-jenis Lemna memiliki kemampuan untuk mereduksi beberapa

jenis logam. L. minor dapat mengakumulasi Zn sebesar 212,5-1.010 mg/kg bobot kering

dan Pb > 750 mg/kg bobot kering. Lebih lanjut L. trisulca dapat mengakumulasi Zn

sebesar 1.308,56 mg/kg bobot kering dan Pb 233,38 mg/kg bobot kering.

Merujuk dari hasil tersebut di atas terlihat bahwa Lemna memiliki kemampuan

untuk menurunkan kadar mineral dan mereduksi beberapa logam. Sehingga penelitian

mengenai pengaruh kepadatan populasi gulma mata ikan (L. minor) terhadap penyerapan

logam timbal [Pb] dan seng [Zn] dari air limbah tekstil perlu dilakukan. Diharapkan hasil

penelitian ini dapat memberikan kontribusi serta informasi mengenai efektivitas gulma

mata ikan (L. minor) untuk fitoremidiasi.

Berdasarkan latar belakang di atas maka tujuan penelitian ini adalah:

1. Menentukan efektivitas daya serap logam Pb dan Zn oleh gulma mata ikan (L.

minor) dari air limbah tekstil.

2. Menentukan padat populasi tumbuhan gulma mata ikan (L. minor) yang optimal

dalam penyerapan Pb dan Zn dari air limbah tekstil.

METODA PENELITIAN

Bahan

Tumbuhan gulma mata ikan (L.minor) diperoleh dari persawahan di daerah

Banyubiru, Kabupaten Semarang. Terlebih dahulu tumbuhan gulma mata ikan (L. minor)

diadaptasikan dengan cara ditumbuhkan pada media air sumur sampai akan digunakan. Air

limbah yang digunakan berasal dari air limbah produksi tekstil yang ada di Kota Salatiga.

Bahan kimia

Bahan kimia yang digunakan yaitu HgSO4 (PA, E-Merck, Jerman), K2Cr2O7 (PA,

E-Merck, Jerman), AgSO4 (PA, E-Merck, Jerman), H2SO4 (PA, E-Merck, Jerman), FAS

(PA, E-Merck, Jerman), dan indikator feroin.

Page 3: Lemna minor L) Population Densities on The Absorption of ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2244/2/T1_652008004_Full... · Menurut Listia (2010), limbah buangan industri mengandung

3

Piranti

Piranti yang digunakan antara lain Spektrofotometer HACH DREL 2000, pH meter

HANNA Instrument 9812, Neraca analitis (Mettler H 80), dan Atomic Absorption

Spectroscopy (AAS) Perkin Elmer 3110.

Pemberian Perlakuan Sampel

Tumbuhan gulma mata ikan (L.minor) ditumbuhkan dalam ember berdiameter 12,5

cm yang berisi air limbah tekstil yang telah diatur pHnya. Masing-masing ember diisi

tumbuhan gulma mata ikan (L. minor) dengan penutupan luas permukaan 0% (kontrol);

12,5%; 25%; 37,5%; 50%; dan 62,5% dari luas permukaan ember. Tumbuhan gulma mata

ikan (L.minor) dan air limbah tekstil sebelum perlakuan dilakukan karakterisasi awal

fisiko-kimiawi. Pada hari ke-2, 4 dan 6 dilakukan analisa terhadap air limbah dan pada hari

ke-6 dilakukan analisa terhadap gulma mata ikan (L. minor).

Penentuan Kadar Air (Sudarmadji, dkk., 1997) dan Bobot Kering (APHA (1998)

dalam Leblebici et al (2009))

1 gram tumbuhan gulma mata ikan(L. minor) ditimbang dalam cawan petri yang

sudah diketahui bobotnya. Masing-masing cawan dioven pada suhu 105 oC selama 5 jam,

kemudian didinginkan dalam desikator lalu ditimbang. Setelah itu dipanaskan lagi dalam

oven selama 1 jam, didinginkan kembali dalam desikator kemudian ditimbang. Perlakuan

ini diulangi sampai tercapai bobot konstan.

Kadar air (%) = %1001

21 xW

WW

Bobot Kering (%) = %1001

0 xW

WW

Keterangan:W0 = bobot cawan petri awal

W = bobot cawan petri akhir

W1 = bobot sampel awal

W2 = bobot sampel kering

Penentuan COD (Alaert dan Santika, 1987)

0,4 gram HgSO4 dimasukkan ke dalam kolf 250 ml. Ditambahkan 20 ml air

limbah dan batu didih. Kemudian ditambahlarutan K2Cr2O7 0,25 N sebanyak 10 ml.

Selanjutnya ditambah 30 ml reagensia AgSO4 ke dalam kolf dan dikocok perlahan lalu

dipanaskan dengan bunsen selama ± 2 jam. Kolf dibiarkan dingin dan kondensor dibilas

dengan akuades. Larutan yang telah direfluk diencerkan menjadi 100 ml. Setelah itu

larutan ditambah 3-4 tetes indikator feroin. Dikromat yang tersisa dalam larutan dititrasi

Page 4: Lemna minor L) Population Densities on The Absorption of ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2244/2/T1_652008004_Full... · Menurut Listia (2010), limbah buangan industri mengandung

4

dengan larutan standar Fero Amonium Sulfat (FAS) 0,1 N sampai warna menjadi coklat

merah. Blanko terdiri dari 20 ml akuades yang mengandung semua reagensia yang

ditambahkan pada sampel lalu direfluk dengan cara yang sama.

퐶푂퐷 푚푔푂 /L =(퐴 − 퐵)푥푁푥8000

푚푙 푠푎푚푝푒푙+ ⋯

Keterangan : A = ml FAS yang digunakan untuk titrasi blanko.

B = ml FAS yang digunakan untuk titrasi sampel.

N = Normalitas larutan FAS.

Penentuan Konsentrasi [Pb] dan [Zn]

Konsentrasi Pb dan Zn diukur dengan menggunakan Atomic Absorption

Spectroscopy (AAS) Perkin Elmer 3110 di Laboratorium Kimia Analitik Jurusan Kimia

Fakultas Sains dan Matematika Universitas Diponegoro.

Relative Growth Rates (RGR) (Hunt (1978) dalam Leblebici et al (2009))

Mean Relative Growth Rates (RGR) gulma mata ikan (L. minor) diukur dengan

menggunakan rumus Hunt (1978) sebagai berikut:

12

12 )ln(lnTT

WWR

Keterangan : W1 = bobot kering sampel awal.

W2 = bobot kering sampel setelah perlakuan.

T2-T1 = lama waktu penelitian (hari)

Parameter Pendukung

Sedangkan untuk pengukuran parameter pendukung menggunakan metoda dan atau

piranti yang disajikan dalamTabel 1.

Page 5: Lemna minor L) Population Densities on The Absorption of ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2244/2/T1_652008004_Full... · Menurut Listia (2010), limbah buangan industri mengandung

5

Tabel 1. Parameter Pendukung dan Piranti

Parameter Piranti / Metoda

Fisikawi

DHL (Daya Hantar Listrik)

(µs/Cm)

TDS (Total Dissolved Solids)

(mg/L)

Warna (PtCo)

Kekeruhan (FTU)

Kimiawi

pH

Conductivity meter (HANNA Instrument 9812)

TDS meter (HANNA Instrument 9812)

Spektrofotometer HACH DR/EL 2000 (lowa, USA)

Spektrofotometer HACH DR/EL 2000 (lowa, USA)

pH meter (HANNA Instrument 9812)

Analisis Data (Steel dan Torie, 1989)

Data serapan logam timbel [Pb] dan seng [Zn] dianalisis dengan Rancangan Acak

Kelompok (RAK), 6 perlakuan dan 4 kali ulangan. Sebagai perlakuan adalah persen

penutupan luas permukaan ember dengan Lemna minor persentase 0 % (kontrol); 12,5%;

25%; 37,5%; 50% dan 62,5%, sedangkan sebagai kelompok adalah waktu analisis. Sebagai

kontrol adalah media tanam tanpa penambahan tumbuhan gulma mata ikan (L. minor).

Pengujian rataan antar perlakuan digunakan Uji Beda Nyata Jujur (BNJ) dengan tingkat

kebermaknaan 5 %.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakterisasi Awal Limbah Tekstil dan Tumbuhan L. minor

Hasil karakterisai fisiko-kimiawi awal limbah tekstil yang digunakan sebagai media

tanam L. minor disajikan dalam Tabel 2.

Page 6: Lemna minor L) Population Densities on The Absorption of ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2244/2/T1_652008004_Full... · Menurut Listia (2010), limbah buangan industri mengandung

6

Tabel 2. Hasil Karakterisasi Awal Limbah Tekstil Sebagai Media Tanam

Parameter Kadar Fisikawi TDS (ppm) 735 DHL (µs/cm) 1382,5 Kekeruhan (FTU) 139,5 Warna (PtCo) 748,5 Kimiawi pH 6,9 COD (ppm) 3820 Cd (mg/L) 0,03 Cr (mg/L) 0,035 Pb (mg/L) 0,88 Zn (mg/L) 0,26

Berdasarkan Tabel 2 terlihat bahwa air limbah tekstil yang digunakan sebagai

media tanam mengandung beberapa logam berat selain Pb dan Zn. Sedangkan hasil

pengukuran awal kadar logam berat dalam L. minor dari alam disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3. Karakterisasi Awal Kadar Logam Berat dalam L. minor Sebelum

Perlakuan (Kadar air 96,65%)

Parameter Kadar Pb (mg/kg) 10,86 Zn (mg/kg) 172,47 Cd (mg/kg) 24,08 Cr (mg/kg) -

Keterangan : - = tidak terdeteksi oleh AAS

Dari Tabel 3 terlihat bahwa L. minor yang digunakan mengandung logam berat

yang bervariasi. Hasil penelitian Ater et al. (2006) dalam Mkandawire and Dudel (2007)

menunjukkan bahwa L. minor dapat mengakumulasi Zn sebesar 212,5 - 1.010 mg/kg bobot

kering dan Pb > 750 mg/kg bobot kering. Kadar Pb dan Zn dalam penelitian ini jauh lebih

kecil bila dibandingkan hasil penelitian Ater et al. tersebut di atas.

Kadar Pb (mg/L ± SE) Air Limbah Tekstil Antar Berbagai Tingkat Padat Populasi

Gulma Mata Ikan (L. minor)

Rataan serapan Pb (mg/L ± SE) antar berbagai tingkat padat populasi gulma mata

ikan (L. minor) selama 2 - 6 hari berkisar antara 0,34 ± 1,60 mg/L sampai 1,63 ± 2,07

mg/L (Tabel 4).

Page 7: Lemna minor L) Population Densities on The Absorption of ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2244/2/T1_652008004_Full... · Menurut Listia (2010), limbah buangan industri mengandung

7

Tabel 4. Purata Serapan Kadar Pb (mg/L ± SE) Air Limbah Tekstil Antar Berbagai Tingkat Padat Populasi Gulma Mata Ikan (L. minor) dalam waktu 2-6 hari

Waktu

Padat Populasi (%) (hari) 50 25 12,5 0 37,5 62,5

2 Purata ± SE

0,45 ± 1,26

0,76 ± 1,37

0,85 ± 1,47

0,88 ± 1,49

1,30 ± 1,69

1,63 ± 2,07

w = 0,85 a ab ab ab Ab b

4 Purata ± SE

0,34 ± 1,60

0,68 ± 1,17

0,84 ± 1,44

0,84 ± 1,43

1,01 ± 1,74

1,54 ± 2,03

w = 0,81 a a ab ab A b

6 Purata ± SE

0,36 ± 1,71

0,73 ± 1,34

0,81 ± 1,39

0,83 ± 1,4

1,24 ± 1,53

1,58 ± 2,09

w = 0,15 a ab ab ab Ab b Keterangan: * W = BNJ 5 %

* Angka-angka yang diikuti dengan huruf yang sama dalam satu baris menunjukan antar perlakuan tidak berbeda secara bermakna, sedangkan angka-angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda menunjukkan antar perlakuan berbeda bermakna. Keterangan ini juga berlaku untuk Tabel 5.

Dari Tabel 4 terlihat bahwa mulai pada hari ke-2 telah berlangsung proses

penyerapan Pb oleh gulma mata ikan (L. minor) yang mencapai optimum pada hari ke-4,

dan selanjutnya pada hari ke-6 terjadi penurunan daya serap Pb oleh L. minor yang

disebabkan L. minor telah dalam keadaan jenuh.

Adanya kenaikan kadar Pb dalam air limbah (media) pada kepadatan populasi

62,5% terkait dengan padat populasi L. minor, sehingga padat populasi tumbuhan per

satuan luas menyebabkan cahaya yang diterima oleh tumbuhan yang tertumpuk menjadi

lebih sedikit (Hanafi, 2005 dalam Anonim1, 2011) dan berakibat tumbuhan mati yang

ditandai dengan turunnya nilai RGR. Larsen and Schierup (1981) dalam Weis and

Peddrick (2003) menemukan bahwa konsentrasi timbel meningkat secara signifikan selama

terjadi dekomposisi. Lebih lanjut pada tumbuhan air, selama dekomposisi unsur yang ada

dalam tumbuhan akan kembali ke badan air (Weis and Peddrick, 2003).

Telaah lebih lanjut dari Tabel 4 terlihat bahwa adanya kandungan Pb yang rendah

dalam air limbah menunjukkan tingginya penyerapan oleh L. minor dan hal ini terjadi pada

kepadatan L. minor 50% pada hari ke-2 sampai dengan hari ke-6 (Gambar 1).

Page 8: Lemna minor L) Population Densities on The Absorption of ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2244/2/T1_652008004_Full... · Menurut Listia (2010), limbah buangan industri mengandung

8

( a ) ( b ) ( c ) Gambar 1. Diagram Batang purata serapan kadar Pb (mg/L) dari air limbah tekstil

antar berbagai tingkat kepadatan gulma mata ikan (L. minor) pada hari ke-2 (a), hari ke-4 (b), dan hari ke-6 (c)

Dari Gambar 1 terlihat bahwa tingkat kepadatan L. minor 50% merupakan

kepadatan yang optimal dalam penyerapan Pb oleh gulma mata ikan (L. minor), khususnya

pada hari ke-4 dengan efektivitas penyerapan Pb sebesar 0,50 mg/L (Tabel 5).

Tabel 5.Efektivitas daya serap logam Pb oleh tumbuhan gulma mata ikan (L. minor) dari air limbah produksi tekstil pada kepadatan 50% antar berbagai tingkat waktu penanaman.

Waktu (hari)

Kontrol (mg/L)

Padat Populasi 50% (mg/L)

Daya Serap

2 0,88 ± 1,49 0,45 ± 1,26 0,43 mg/L (48,86%) 4 0,84 ± 1,44 0,34 ± 1,60 0,50mg/L (59,52%) 6 0,83 ± 1,40 0,36 ± 1,71 0,47 mg/L (56,63%)

Penyerapan Pb pada hari ke-4 lebih optimal dari pada hari ke-2 nampaknya terkait

adanya kompetisi penyerapan Pb dan Cr oleh L. minor. Pada hari ke 2, 4, dan 6, Pb

memiliki korelasi negatif dengan Cr total. Menurut Zayed (1998) dalam El-Kheir et al

(2007) efek toksisitas logam mengikuti urutan sebagai berikut : Cu > Se > Pb > Cd > Ni >

Cr. L.minor akan menyerap logam dengan efek toksisitas lebih rendah yaitu Cr. Selain itu

pH juga berpengaruh terhadap penyerapan Pb. Hasil analisis korelasi berganda pada hari

ke-2 menunjukkan adanya korelasi negatif antara Pb dengan pH (r = -0,592). Hasil

penelitian Kaur et al. (2010), menunjukkan penyerapan Pb oleh L. minor dipengaruhi oleh

pH dan pH asam (pH 5) merupakan pH yang optimal dalam penyerapannya.

0

0.5

1

1.5

2

012

.5 2537

.5 5062

.5

Pb (m

g/L)

Padat Populasi (%)

0

0.5

1

1.5

2

0

12.5 25

37.5 50

62.5

Pb(m

g/L)

Padat Populasi (%)

0

0.5

1

1.5

2

0

12.5 25

37.5 50

62.5

Pb(m

g/L)

Padat Populasi (%)

Page 9: Lemna minor L) Population Densities on The Absorption of ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2244/2/T1_652008004_Full... · Menurut Listia (2010), limbah buangan industri mengandung

9

( b )

Kadar Zn (mg/L ± SE) Air Limbah Tekstil Antar Berbagai Tingkat Padat Populasi

Gulma Mata Ikan (Lemna minor)

Rataan serapan Zn (mg/L ± SE) antar berbagai tingkat padat populasi gulma mata

ikan (L. minor) selama 2 - 6 hari berkisar antara 0,12 ± 0,21 mg/L sampai 0,49 ± 0,15

mg/L (Tabel 6).

Tabel 6. Purata Serapan Kadar Zn (mg/L ± SE) Air Limbah Tekstil Antar Berbagai Tingkat Padat Populasi Gulma Mata Ikan (Lemna minor) dalam waktu 2-6 hari

Waktu Padat Populasi (%) (hari) 12,5 37,5 0 62,5 50 25

2 Purata ± SE

0,23 ± 0,16

0,24 ± 0,06

0,26 ± 0,08

0,33 ± 0,27

0,44 ± 0,19

0,49 ± 0,15

w = 0,16 a a a ab b b

4 Purata ± SE

0,12 ± 0,21

0,51 ± 0,35

0,37 ± 0,23

0,36 ± 0,25

0,38 ± 0,24

0,21 ± 0,3

w = 0,18 a c bc bc bc ab

6 Purata ± SE

0,15 ± 0,17

0,4 ± 0,05

0,38 ± 0,38

0,29 ± 0,42

0,41 ± 0,25

0,28 ± 0,20

w = 0,32 a a a a a a Dari Tabel 6 terlihat bahwa kandungan Zn yang rendah pada air limbah

menunjukkan tingginya penyerapan oleh L. minor. Kadar Zn terendah untuk hari ke-2

sampai dengan ke-6 terdapat pada kepadatan 12,5% (Gambar 2).

Gambar 2. Diagram batang purata kadar Zn (mg/L ± SE) dari air limbah tekstil

antar berbagai tingkat padat populasi gulma mata ikan (L. minor) pada hari ke-2 (a), hari ke-4 (b), dan hari ke-6 (c)

Telaah lebih lanjut dari Gambar 2 tampak bahwa tingkat kepadatan L. minor

12,5% merupakan kepadatan yang optimal dalam penyerapan Zn oleh gulma mata ikan (L.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

012

.5 2537

.5 5062

.5

Zn(m

g/L)

Padat Populasi (%)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

012

.5 2537

.5 5062

.5

Zn(m

g/L)

Padat Populasi (%)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

012

.5 2537

.5 5062

.5

Zn(m

g/L)

Padat Populasi (%)( a ) ( b ) ( c )

Page 10: Lemna minor L) Population Densities on The Absorption of ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2244/2/T1_652008004_Full... · Menurut Listia (2010), limbah buangan industri mengandung

10

minor) khususnya pada hari ke-4 dengan efektivitas penyerapan Zn sebesar 67,57% (Tabel

7). Hasil penelitian Jafari and Akhavan (2011), L. trisulca dapat menyerap Zn dengan

efektivitas sebesar 97%, L. minuta 89%, dan L. minor 83%.

Tabel 7.Efektivitas daya serap logam Zn oleh tumbuhan gulma mata ikan (L. minor) dari air limbah produksi tekstil pada padat populasi 12,5% antar berbagai tingkat waktu penanaman.

Waktu (hari)

Kontrol (mg/L)

Padat Populasi 12,5% (mg/L)

Daya Serap

2 0,26 ± 0,08 0,23 ± 0,16 0,03 mg/L (11,54%) 4 0,37 ± 0,23 0,12 ± 0,21 0,25 mg/L (67,57%) 6 0,38 ± 0,38 0,15 ± 0,17 0,18 mg/L (60,53%)

Kepadatan populasi 12,5% pada hari ke-4 memiliki daya serap yang optimal, dan

hal ini terkait dengan pada kepadatan populasi 12,5% memiliki Rataan Relative Growth

Rates (RGR) tertinggi dibandingkan kepadatan yang lain. Kondisi ini didukung oleh luasan

pertumbuhan yang masih cukup luas dan nilai pH yang mendekati normal. pH mengalami

perubahan menuju basa seiring dengan bertambahnya kepadatan L. minor. Menurut Hicks

(1932) dalam El-Kheir et al. (2007), gulma mata ikan akan tumbuh dengan baik pada pH

6-7,5 dan akan mengalami penurunan pertumbuhan dengan perubahan pH menjadi basa.

Hasil analisis korelasi berganda pada hari ke-4 menunjukkan bahwa terdapat

korelasi negatif antara Zn dengan COD (r = -0,602), DHL (r = -0,668), TDS (r = -0,672),

dan pH (r = -0,504). Semakin rendah kadar Zn (penyerapan optimal) terjadi pada media

tanam dengan pH asam dan dengan banyaknya Zn yang terserap kandungan ion dan zat

organik pada air limbah akan berkurang sehingga nilai COD, DHL dan TDS menurun.

Menurut Penney (2004) dan Iretskaya and Chien (1999) dalam Kaunga et al. (2010) pH

merupakan parameter penting dalam penyerapan ion. Lemna memiliki daya serap Zn yang

optimal pada pH 6 yaitu sebesar 95% dan pada pH 8 sebesar 40% untuk rentang

konsentrasi 1-20 mg/L. Pada kondisi pH basa kemampuan penyerapan Zn akan menurun

(Jafari and Akhavan, 2011). Lebih lanjut menurut Mkandawire and Dudel (2007), Lemna

dapat menurunkan COD sebesar 30-40% dan kadar mineral (N, P, K, Ca, Mg, dan Na)

dalam air limbah.

Page 11: Lemna minor L) Population Densities on The Absorption of ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2244/2/T1_652008004_Full... · Menurut Listia (2010), limbah buangan industri mengandung

11

Pola Serapan Pb dan Zn dan Pertumbuhan L. minor Berdasarkan Relative Growth

Rates (RGR)Bobot Kering Antar Berbagai Padat Populasi pada hari ke-6

Penyerapan Pb yang optimal akan berdampak terhadap proses pertumbuhan L.

minor. Rahmani and Sternberg (1999 dalam John et.al. 2008) menyatakan pada konsentrasi

Pb yang tinggi mengakibatkan kematian pada Lemna. Hubungan antara pola serapan Pb

dan pertumbuhan berbagai padat populasi L. minor disajikan dalam Gambar 3.

Gambar 3.Serapan Pb dan Pertumbuhan L. minor Berdasarkan Relative Growth

Rates (RGR) Bobot Kering Antar Berbagai Padat Populasi pada hari ke-6

Dari Gambar 3 tampak bahwa kepadatan populasi L. minor 50% efektif menyerap

Pb paling optimal dan mulai pada kepadatan ini populasi L. minor mengalami penurunan

pertumbuhan. Berbeda halnya dengan penyerapan Zn yang optimal tidak memberikan

dampak terhadap pertumbuhan L. minor (Gambar 4).

Page 12: Lemna minor L) Population Densities on The Absorption of ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2244/2/T1_652008004_Full... · Menurut Listia (2010), limbah buangan industri mengandung

12

Gambar 4. Serapan Zn dan Pertumbuhan L. minor Berdasarkan Relative Growth Rates (RGR) Bobot Kering Antar Berbagai Padat Populasi pada hari ke-6

Dari Gambar 4, kepadatan populasi L. minor 12,5% efektif menyerap Zn paling

optimal dan juga nilai RGR yang tinggi. Menurut Sela et.al (1989) dalam Jafary and

Akhawan (2011), Zn merupakan salah satu mikronutrien yang penting untuk pertumbuhan

tanaman. Vaillant et.al (2005) dalam Khellaf and Zerdaoui (2009) menyatakan bahwa Zn

berperan penting dalam pertumbuhan tanaman,

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan

1. Efektivitas daya serap Pb oleh tumbuhan gulma mata ikan (L. minor) dari air

limbah tekstil sebesar 0,50 mg/L (59,52%) pada padat populasi 50% terjadi pada

hari ke-4, sedangkan Zn sebesar 0,25 mg/L (67,57%) terjadi pada padat populasi

12,5% pada hari ke-4.

2. Pada padat populasi gulma mata ikan (L. minor) 50% penyerapan Pb optimal

sedangkan untuk Zn pada 12,5%.

Saran

1. Dilakukan pengukuran akumulasi logam pada L. minor sehingga didapatkan

bioconcentration factor (BCF).

2. Dilakukan penelitian pengaruh kompetisi dan kepadatan populasi (L. minor dan L.

gibba) dalam kombinasi terhadap penyerapan logam Pb dan Zn.

Page 13: Lemna minor L) Population Densities on The Absorption of ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2244/2/T1_652008004_Full... · Menurut Listia (2010), limbah buangan industri mengandung

13

UCAPAN TERIMAKASIH

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Drs. Soenarto Ns,

MSc atas bantuannya dalam melakukan identifikasi jenis Lemna yang digunakan dalam

penelitian ini.

Daftar Pustaka

Alaerts dan Santika. 1987. Metoda Penelitian Air. Surabaya : Usaha Nasional. Anonim. 2010. Toksisitas dan Akumulasi Logam Berat Seng (Zn) Terhadap Tumbuhan

Obor (Typha latifolia) Pada Proses Fitoremediasi. Banda Aceh : Universitas Serambi Mekah.

Anonim1. 2011. Pengaruh Kepadatan Tanam Terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanam. http://bagoes1st.blogspot.com/2011/08/pengaruh-kepadatan-tanam-terhadap.html. [5 Mei 2012]

El-Kheir, Wafaa Abou, Gahiza Ismail, Farid Abou El-Nour, Tarek Tawfik, and Doaa Hammad. 2007. Assessment of the Eficiency of Duckweed (Lemna gibba) in Wastewater Treatment. International Journal of Agriculture and Biology.Hal.681-687.

HACH, 1992.DR/EL 2000 Spektrofotometer Prosedures Manual. HACH Company: USA 461p.

Jaffari, N and M. Akhavan. 2011. Effect of pH and Heavy Metal Concentration on Phytoaccumulution of Zinc by Three Duckweeds Species. American-Eurasian J. Agric. & Environ. Hal.34-41.

John, R. P. Ahmmad, K.Gadgil and S. Sharma. 2008. Effect of Cadmium and Lead on Growth, Biochemical Parameters and Uptake in Lemna polyrrhiza L. Journal of Plant Soil Environ. Hal. 262-270.

Kaonga, C.C.,J. Kumwenda, and H. T. Mapoma. 2010. Accumulation of lead, cadmium, manganese, copper and zinc by sludge worms; Tubifex tubifex in sewage sludge.Int. J. Sci. Tech. Hal. 119-126.

Kaur, L. K. Gadgil, and S. Sharma. 2010. Effect of pH and Lead Concentration on Phytoremoval of Lead from Lead Contaminated Water by Lemna minor. Journal Agric & Environ. Sci. Hal. 542-550.

Khellaf, N and M. Zerdaoui. 2009. Growth Response of The Duckweed Lemna minor to Heavy Metal Pollution. Iran. J. Environ. Health. Sci. Eng. Hal : 161-166.

Leblebici, Z., Ahmed A, and Fatih D. 2009. Influence of Salinity on The growth and Heavy Metal Accumulation Capacity of Spirodela polyrrhiza (Lemnaceae). Journal of Tubitak.Hal 215-220.

Listia,2010. Serapan dan Ketahanan Semanggi Air (Marsilea crenata) Terhadap Logam Timbal (Pb) pada Sungai Sroyo di Kawasan Industri Jaten Karanganyar. Usulan Program Kreativitas Mahasiswa.Universitas Negeri Surakarta.

Mkandawire, M. and E. G. Dudel. 2007. Are Lemna spp. Effective Phytoremediation Agents?.Journal of Global Science.Hal.56-67.

Steel, R. G. D dan J. H.Torie. 1989. Prinsip dan Prosedur Statistika. PT Gramedia, Jakarta.

Sudarmadji, S.,Bambang H., dan Suhardi. 1997. Prosedur Analisa untuk Bahan Makanan dan Pertanian.Yogyakarta : Liberty.

Page 14: Lemna minor L) Population Densities on The Absorption of ...repository.uksw.edu/bitstream/123456789/2244/2/T1_652008004_Full... · Menurut Listia (2010), limbah buangan industri mengandung

14

Weis, Judith S. and P. Weis. 2004. Metal Uptake, Transport and Release by Wetland Plant : Implication for Phytoremediation and Restoration. Journal Environment International. Hal.685-700.