pengaruh kepadatan gulma mata ikan (lemna perpusilla l...

1

Pengaruh Kepadatan Gulma Mata Ikan (Lemna perpusilla L.) dalam Proses Penyerapan

Logam Pb, Cd, Zn, dan Fe dari Limbah Cair Laboratorium

The Effect of Duckweed (Lemna perpusilla L.) Densities on the Absorption Pb, Cd, Zn,

and Fe from Laboratory Waste Water

Mikhael Nofiyanto Handoyo*, A. Ign. Kristijanto** , dan Santoso Sastrodihardjo**

*Mahasiswa Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Matematika

**Dosen Program Studi Kimia Fakultas Sains dan Matematika

Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga

Jln. Diponegoro no 52-60 Salatiga50711 Jawa Tengah – Indonesia

[email protected]

ABSTRACT

The objectives of this study are: Firstly, to determine the effectiveness absorption

of Pb, Cd, Zn, dan Fe from laboratory waste water by various duckweed (L perpusilla)

population densities. Secondly, to determine the optimum of duckweed population

densities in the absorption of Pb, Cd, Zn, dan Fe from laboratory waste water.

The study was carried out in 6 days and the observation had been carried out in

every 2 days to determine the depletion of heavy metals content. Data were analyzed by

analysis of covariance and it was laid out with Randomized Completely Block Design

(RCBD), 6 treatments and 4 replications. As the treatments are various duckweed

population densities which are: 0%, 12,5%, 25%, 37,5%, 50%, and 62,5%, respectively,

while as the blocks are the analysis time. To test the differences between the treatment

means, the Honestly Significant of Differences (HSD) were used at 5% level of

significant.

The results of this study show that the effectiveness absorption of duckweed (L

perpusilla) on heavy metal content (Pb, Cd, Zn, and Fe) from laboratory waste water in

the period of 6 days are as follows: 62,11% Pb, 56,04% Cd, 36,84% Zn, and 33,60% Fe,

respectively. The optimum of duckweed population densities in the absorption of Pb

and Fe were 62,5%, while for Cd and Zn were 50%.

Keywords: fitoremediasi, L. perpusilla, heavy metals

PENDAHULUAN

Limbah cair laboratorium biologi merupakan limbah berbahaya dan beracun yang

mengandung zat-zat kontaminan yang dihasilkan dari sisa bahan baku, sisa pelarut,

bekas hasil analisa, pencucian, dan pembilasan piranti Lusiani (2011). Menurut

Batubara et al., (2009) limbah cair dari kegiatan laboratorium di perguruan tinggi

memiliki sifat khas, berbeda dengan limbah yang berasal dari kegiatan industri. Limbah

kegiatan laboratorium biasanya memiliki keragaman jenis limbah yang sangat tinggi

walaupun dari setiap bahan yang dibuang tersebut jumlahnya tidak banyak.

2

Menurut Febriyanti (2011) salah satu jenis pencemar yang banyak mendapat

perhatian dalam pengelolaan lingkungan adalah logam berat. Jenis logam berat yang

terdeteksi dalam limbah laboratorium antara lain timbal (Pb), kadmium (Cd), seng (Zn),

dan kromium (Cr). Bahaya logam berat jika masuk ke dalam tubuh manusia akan

menimbulkan bahaya bagi kesehatan tubuh. Menurut Nordberg (2007) dalam Putra &

Putra (2008) limbah laboratorium dengan kandungan logam berat tidak dapat dibuang

langsung ke sungai, waduk, atau laut, karena keberadaan logam berat sangat berbahaya

bagi kehidupan manusia, hewan, dan lingkungan. Logam berat yang masuk ke

lingkungan atau ke dalam tubuh tidak dapat dihancurkan, tetapi tetap terakumulasi dan

mencemari lingkungan atau meracuni tubuh.

Salah satu cara menanggulangi pencemaran logam berat yang bisa diterapkan

dalam pengolahan limbah cair ialah dengan menggunakan media tanaman yang dikenal

dengan istilah fitoremediasi. Istilah lengkap fitoremediasi adalah penggunaan tanaman

maupun tanaman air untuk menghilangkan atau memecahkan bahan-bahan berbahaya

baik organik maupun anorganik dari lingkungan Suryati (2003). Menurut Anonim

(2010) tumbuhan yang digunakan adalah tumbuhan yang memiliki kemampuan yang

sangat tinggi untuk mengangkut pencemar semua yang ada (multiple uptake

hiperaccumulator plant) maupun tumbuhan yang memiliki kemampuan untuk

mengangkut zat polutan yang bersifat tunggal (specific uptake hiperaccumulator plant).

Jenis – jenis tumbuhan Lemna memiliki kemampuan untuk mereduksi beberapa

jenis logam. Hasil penelitian dari Mkandawire (2007) dalam Setyawan (2012)

menunjukkan L. minor dapat mengakumulasi logam Zn sebesar 212,5 – 1.010 mg/kg

bobot kering, logam Pb sebesar 750 mg/kg bobot kering, logam Cd sebesar 14.200

mg/kg bobot kering, dan logam Cr sebesar 13,48 mg/kg bobot kering. Sedangkan L.

trisulca dapat mengakumulasi logam Zn sebesar 1.308,56 mg/kg bobot kering, logam

Pb sebesar 233,38 mg/kg bobot kering, logam Cd sebesar 130 – 1.200 mg/kg bobot

kering, dan logam Cr sebesar 1.555,3 mg/kg bobot kering. Dalam penelitian ini

digunakan gulma mata ikan L. perpusilla sebagai bioakumulator Pb, Cd, Zn dan Fe.

Berdasarkan latar belakang di atas maka tujuan penelitian ini adalah :

1. Menentukan efektivitas daya serap berbagai padat populasi gulma mata ikan (L.

perpusilla) terhadap logam Pb, Cd, Zn, dan Fe dari limbah laboratorium.

3

2. Menentukan padat populasi gulma mata ikan (L. perpusilla) yang optimal dalam

penyerapan logam Pb, Cd, Zn, dan Fe dari limbah laboratorium.

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Piranti

Gulma mata ikan (L. perpusilla) diperoleh dari persawahan di Domas, kecamatan

Sidorejo Lor, Salatiga. Gulma mata ikan kemudian diadaptasikan dalam ember

menggunakan air sumur selama satu minggu. Sedangkan, limbah yang digunakan

adalah limbah laboratorium Fakultas Biologi, Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga yang belum diolah, yang juga menjadi media tumbuh gulma mata ikan

Bahan kimiawi yang digunakan antara lain akuades, K2Cr2O7 (PA, E-Merck,

Germany), Ag2SO4 (PA, E-Merck, Germany), H2SO4 (PA, E-Merck, Germany), HgSO4

(PA, E-Merck, Germany), FAS (Ferrous AmoniumSulfat) (PA, E-Merck, Germany),

dan indikator feroin.

Piranti yang digunakan antara lain spektrofotometer HACH (DR/EL 200), pH

meter (HANNA 9812), neraca analitis (Mettler H80), dan atomic absorption

spectroscopy (AAS) (Perkin Elmer AAS 3110).

Metode

Pemberian Perlakuan

Limbah dikarakterisasi terlebih dahulu untuk mengetahui kandungan logam berat

dan parameter fisiko – kimiawi. Perlakuan yang dilakukan berupa perbedaan nisbah

luas area permukaan yang ditutupi oleh tumbuhan (kepadatan) dan dalam hal ini

kepadatannya adalah 0%, 12,5%, 25%, 37,5%, 50%, dan 62,5%. Perlakuan dilakukan

selama 6 hari, dengan periode pengamatan setiap 2 hari untuk mengetahui penurunan

logam Pb, Cd, Zn, dan Fe dalam media tumbuh. Pada hari pertama dihitung bobot basah

dan hari ke enam dihitung bobot basah serta bobot kering tumbuhan untuk perhitungan

Rataan Laju Pertumbuhan Relatif ( - Mean Relative Growth Rate) menggunakan

persamaan Hunt (Leblebici et al., 2009):

4

Keterangan : R = Rataaan Relative Growth Rate

W2 = Massa akhir tumbuhan

W1 = Massa awal tumbuhan

t2-t1 = Lama waktu perlakuan

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

(APHA, 1998 dalam Leblelici et al., 2009)

1 gram gulma mata ikan (L. perpusilla) ditimbang dalam cawan petri yang sudah

diketahui bobotnya. Masing - masing cawan dikeringkan pada suhu 105oC selama 5 jam

kemudian didnginkan dalam desikator lalu ditimbang. Setelah itu dipanaskan kembali

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

Perlakuan ini diulang sampai tercapai bobot konstan.

Keterangan : w1 = Bobot sampel awal

w2 = Bobot sampel akhir

Analisis COD (Alaerts dan Santika, 1987)

20 mL sampel air ditambah dengan 10 mL larutan K2Cr2O7 0,25 N dan 30 mL

Ag-H2SO4 serta 0,1 gram H2SO4 untuk menghilangkan kandungan klorin dalam sampel.

Larutan direfluks selama 1 jam kemudian kondensor dibilas dengan akuades dan sampel

didinginkan sampai mencapai suhu ruang. Sampel digenapkan sampai volumenya 100

mL kemudian ditambahkan 2 tetes indikator feroin dan dititrasi dengan larutan FAS

(Ferrous Amonium Sulfat ) 0,1 N. Blanko terdiri dari 20 ml akuades yang mengandung

semua reagensia yang ditambahkan pada sampel lalu direfluks dengan cara yang sama.

Keterangan : A = ml FAS yang digunakan untuk titrasi blanko

B = ml FAS yang digunakan untuk titrasi sampel

N = normalitas larutan FAS

5

Analisis Logam Berat dan Parameter Fisiko-Kimiawi Air Limbah

Analisis logam berat dalam gulma mata ikan (L. perpusilla) dan air limbah

dilakukan dengan Perkin Elmer AAS 3110 sedangkan pengukuran parameter fisiko –

kimiawi dengan metoda dan pirantinya disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Parameter Pendukung dan Piranti

Parameter Piranti / Metoda

Fisikawi

DHL (Daya Hantar Listrik) (μS/cm) Conductivity meter (HANNA Instrument 9812)

TDS (Total Dissolved Solids) (ppm) TDS meter (HANNA Intrument 9812)

Warna (PtCo) Spektrofometer HACH DR/EL 2000 (Iowa,

USA)

Kekeruhan (FTU) Spektrofometer HACH DR/EL 2000 (Iowa,

USA)

Kimiawi

pH pHmeter (HANNA Instrument 9812)

Analisis Data

Data dianalisis dengan Analisis Dwi Ragam dan rancangan dasar Rancangan

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

persen penutupan permukaan oleh gulma mata ikan yaitu 0%, 12,5%, 25%, 37,5%,

50%, dan 62,5% sedangkan sebagai kelompok adalah waktu analisis. Pengujian purata

antar perlakuan dilakukan Uji Beda Nyata Jujur (BNJ) dengan tingkat kebermaknaan

5% (Steel dan Torie, 1989).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakterisasi Awal Limbah dan Gulma Mata Ikan (L. perpusilla)

Karakteristik fisiko-kimiawi awal limbah laboratorium yang digunakan sebagai media

tanam L. perpusilla disajikan pada Tabel 2.

6

Tabel 2. Hasil Karakterisasi Awal Limbah Media Tanam

Parameter Nilai

Fisikawi

TDS (ppm) 160

DHL (μS/cm) 330

Warna (PtCo) 28

Kekeruhan (FTU) 4

TSS 9

Kimiawi

pH 6,4

BOD (ppm) 4,7

COD (ppm) 240

Pb (mg/l) 0,065

Cd (mg/l) 0,022

Zn (mg/l) 0,118

Fe (mg/l) 0,225

Berdasarkan Tabel 2 dapat dilihat bahwa hasil karakterisasi limbah laboratorium

biologi yang digunakan sebagai media tanam L. perpusilla mengandung beragam logam

berat, sedangkan Tabel 3 merupakan pengukuran awal kandungan logam berat dalam

gulma mata ikan (L. perpusilla).

Tabel 3. Karakterisasi Awal kandungan Logam Berat dalam Gulma Mata Ikan

(L. perpusilla)

(Kadar Air 95,06%)

Parameter Kadar

Pb (mg/kg) 2,3

Cd (mg/kg) 0,4

Zn (mg/kg) 7,0

Fe (mg/kg) 2,3

Cu (mg/kg) 1,0

Mn (mg/kg) 4,3

Dari Tabel 3 terlihat bahwa gulma mata ikan (L. perpusilla) yang digunakan

sebagai agen fitoremediasi sudah mengandung logam berat yang bervariasi kadarnya.

7

Penyerapan Pb Antar Berbagai Persentase Padat Populasi L. perpusilla dalam

Waktu 2-6 Hari

Rataan serapan Pb (mg/L ± SE) antar berbagai persentase padat populasi L.

perpusilla dalam waktu 2 - 6 hari berkisar antara 0,0210 ± 0,0017 mg/L sampai 0,0658

± 0,0009 mg/L (Tabel 4).

Tabel 4. Rataan Serapan Pb (mg/L ± SE) Antar Berbagai Persentase Padat Populasi L.

perpusilla Dalam Waktu 2 - 6 Hari

Waktu

(Hari)

Padat Populasi (%)

62,5 50 37,5 25 12,5 0

2

Purata 0,0305 0,0333 0,0445 0,0470 0,0613 0,0658

± SE 0,0012 0,0013 0,0013 0,0011 0,0013 0,0009

W = 0,0073 a a b b c c

4

Purata 0,0323 0,0353 0,0385 0,0436 0,0453 0,0508

± SE 0,0020 0,0020 0,0020 0,0016 0,0015 0,0011

W = 0,0386 a a a a a a

6

Purata 0,0210 0,0254 0,0332 0,0363 0,0434 0,0555

± SE 0,0017 0,0013 0,0017 0,0016 0,0017 0,0010

W = 0,0097 a ab bc cd d e

Keterangan = • W = BNJ 5%

•Angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan 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 6.

Dari Tabel 4 terlihat bahwa penyerapan Pb terjadi mulai pada hari ke-2 dengan

serapan optimal terjadi pada padat populasi 50%, kemudian pada hari ke-4 tidak terjadi

penyerapan dalam semua padat populasi L. perpusilla. Tidak terjadinya penyerapan Pb

pada hari ke-4 nampaknya terkait dengan proses penyerapan logam berat yang lain

(misal Cd). Menurut Zayed (1998) dalam El Kheir et al., (2007) efek toksisitas logam

berat mengikuti urutan toksisitas sebagai berikut Cu > Se > Pb > Cd > Ni > Cr. Terkait

dengan urutan toksisitas maka L. perpusilla akan lebih selektif dalam mengabsorpsi

logam berat. Selanjutnya pada hari ke-6 serapan Pb optimal terjadi pada padat poluasi L.

perpusilla 62,5%.

Efektivitas daya serap (%) gulma mata ikan (L. perpusilla) terhadap logam Pb

dari limbah cair laboratorium dalam waktu 2 - 6 hari berkisar antara 49,39% – 62,11%

(Tabel 5).

8

Tabel 5. Efektivitas Daya Serap Pb oleh Gulma Mata Ikan (L. perpusilla) dari Limbah

Cair Laboratorium dan Rataan Laju Pertumbuhan Relatif Jumlah Daun dalam

Waktu 2-6 Hari

Waktu

(hari)

Kontrol

(mg/l)

Daya Serap

(mg/l)

Padat Populasi

(%)

Efektivitas

Daya Serap

Daun

2 0,0658 0,0333 50 0,0285 (49,39%) 0,0499

4 0,0508 0,0323 62,5 - 0,0449

6 0,0555 0,0210 62,5 0,0345 (62,11%) 0,1089

Keterangan = • - = tidak terjadi penyerapan

Dari Tabel 5 terlihat efektivitas daya serap (%) gulma mata ikan terhadap Pb

paling optimal terjadi pada hari ke-6 pada padat populasi L. perpusilla 62,5%, dengan

efektivitas daya serap Pb 62,11%. Pada hari ke-4 tidak terjadi penyerapan dikarenakan

terkait dengan proses penyerapan logam berat yang lain yaitu Cd selain itu juga ditandai

dengan menurunnya jumlah daun. Pada hari ke-6 L. perpusilla kembali menyerap

Pb secara optimal yang ditandai juga dengan jumlah daun yang meningkat.

Penyerapan Cd Antar Berbagai Persentase Padat Populasi L. perpusilla dalam

Waktu 2-6 Hari

Rataan serapan Cd (mg/L ± SE) antar berbagai persentase padat populasi L.


± 0,0011 mg/L (Tabel 6).

Tabel 6. Rataan Serapan Cd (mg/L ± SE) Antar Berbagai Persentase Padat Populasi L.


Waktu

(Hari)

Padat Populasi (%)

62,5 50 37,5 25 12,5 0

2

Purata 0,0110 0,0128 0,0148 0,0173 0,0203 0,0223

± SE 0,0007 0,0005 0,0005 0,0006 0,0011 0,0011

W = 0,0028 a ab bc c d d

4

Purata 0,0112 0,0120 0,0129 0,0144 0,0143 0,0139

± SE 0,0006 0,0006 0,0008 0,0004 0,0011 0,0011

W = 0,0029 a ab ab b b ab

6

Purata 0,0050 0,0071 0,0089 0,0101 0,0134 0,0161

± SE 0,0003 0,0005 0,0009 0,0011 0,0011 0,0011

W = 0,0055 a a ab ab bc c

9

Dari Tabel 6 terlihat bahwa serapan Cd terjadi mulai pada hari ke-2 sampai

dengan hari ke-6. Pada hari ke-2 penyerapan optimal terjadi pada padat populasi 62,5%,

lalu pada hari ke-4 serapan optimal terjadi pada padat populasi 62,5%. Sedangkan

penyerapan Cd optimal terjadi pada hari ke-6 dengan padat populasi 50%.

Efektivitas daya serap (%) gulma mata ikan (L. perpusilla) terhadap logam Cd


(Tabel 7).

Tabel 7. Efektivitas Daya Serap Cd oleh Gulma Mata Ikan (L. perpusilla) dari Limbah


Waktu 2-6 Hari

Waktu

(hari)

Kontrol

(mg/l)

Daya Serap

(mg/l)

Padat Populasi

(%)

Efektivitas

Daya Serap

Daun

2 0,0223 0,0110 62,5 0,0113 (50,67%) 0,0499

4 0,0139 0,0112 62,5 0,0027 (19,42%) 0,0449

6 0,0161 0,0071 50 0,0090 (56,04%) 0,1031

Dari Tabel 7 terlihat efektivitas daya serap terhadap Cd terjadi pada hari ke-2

pada padat populasi L. perpusilla 62,5% dengan efektivitas daya serap Cd terjadi

sebesar 50,67%. Pada hari ke-4 efektivitas daya serap Cd menurun menjadi 19,42%

dengan padat populasi L. perpusilla 62,5%. Hal ini terkait dengan beban toksik Cd yang

cukup tinggi sehingga penyerapan yang terjadi lebih kecil. Pada hari ke-6 penyerapan

optimal terjadi pada padat populasi 50% dengan efektivitas daya serap 56,04%. Hasil

penelitian Wiharja (2008) menunjukkan bahwa L. perpusilla Torr menyerap Cd optimal

pada padat populasi 50%.

Penyerapan Zn Antar Berbagai Persentase Padat Populasi L. perpusilla dalam

Waktu 2-6 Hari

Rataan serapan Zn (mg/L ± SE) antar berbagai persentase padat populasi L.


± 0,0011 mg/L (Tabel 8)

.

10

Tabel 8. Rataan Serapan Zn (mg/L ± SE) Antar Berbagai Persentase Padat Populasi L.


Waktu

(Hari)

Padat Populasi (%)

62,5 50 37,5 25 12,5 0

2

Purata 0,0860 0,0918 0,1013 0,1055 0,1145 0,1183

± SE 0,0007 0,0024 0,0006 0,0013 0,0016 0,0011

W = 0,0044 a b c c d d

4

Purata 0,0812 0,0854 0,0836 0,0874 0,0924 0,1041

± SE 0,0006 0,0006 0,0015 0,0024 0,0030 0,0011

W = 0,0201 a ab a ab ab b

6

Purata 0,0573 0,0588 0,0697 0,0742 0,0845 0,0931

± SE 0,0017 0,0048 0,0043 0,0065 0,0054 0,0011

W = 0,0329 a a ab ab ab b

Dari Tabel 8 dapat dilihat bahwa kandungan Zn yang terserap oleh L. perpusilla

mulai terjadi sejak hari ke-2 hingga ke-6. Penyerapan Zn oleh gulma mata ikan mulai

terjadi pada hari ke-2 dengan penyerapan optimal terjadi pada padat populasi 62,5%.

Sedangkan pada hari ke-4 penyerapan Zn oleh gulma mata ikan optimal terjadi pada

padat populasi lebih rendah yaitu 37,5%, tetapi dengan daya serap yang sama dengan

hari ke-2. Selanjutnya pada hari ke-6, penyerapan Zn oleh gulma mata ikan terjadi pada

padat populasi 50%. Menurut Sela et al., (1989) dalam Jafary & Akhawan (2011), Zn

merupakan salah satu mikronutrien yang penting untuk pertumbuhan tanaman.

Efektivitas daya serap (%) gulma mata ikan (L. perpusilla) terhadap logam Zn


(Tabel 9).

Tabel 9. Efektivitas Daya Serap Zn oleh Gulma Mata Ikan (L. perpusilla) dari Limbah


Waktu 2-6 Hari

Waktu

(hari)

Kontrol

(mg/l)

Daya Serap

(mg/l)

Padat Populasi

(%)

Efektivitas

Daya Serap

Daun

2 0,1183 0,0860 62,5 0,0323 (27,30%) 0,0499

4 0,1041 0,0836 37,5 0,0205 (19,69%) 0,0434

6 0,0931 0,0588 50 0,0343 (36,84%) 0,1031

Dari Tabel 9 tampak persentase efektivitas daya serap Zn oleh L. perpusilla

selama 2 hingga 6 hari berfluktuasi antar waktu. Ternyata efektivitas penyerapan Zn

11

oleh L. perpusilla yang optimal terjadi pada hari ke-6 yaitu sebesar 36,84% pada padat

populasi 50%. Hasil penelitian Jafari & Akhavan (2011) menunjukkan bahwa L.

trisulca dapat menyerap Zn dengan efektivitas sebesar 97%, L. minuta sebesar 89%, dan

L. minor sebesar 83%. Selain jenis Lemna maka besarnya penyerapan nampaknya juga

terkait pula dengan kondisi suasana pH asam. 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.

Penyerapan Fe Antar Berbagai Persentase Padat Populasi L. perpusilla dalam

Waktu 2-6 Hari

Rataan serapan Fe (mg/L ± SE) antar berbagai persentase padat populasi L.


± 0,0015 mg/L (Tabel 10).

Tabel 10. Rataan Serapan Fe (mg/L ± SE) Antar Berbagai Persentase Padat Populasi L.


Waktu

(Hari)

Padat Populasi (%)

62,5 50 37,5 25 12,5 0

2

Purata 0,1928 0,1995 0,2065 0,2108 0,2173 0,2213

± SE 0,0018 0,0022 0,0021 0,0018 0,0018 0,0015

W = 0,0037 a b c d e f

4

Purata 0,1874 0,1926 0,1952 0,1944 0,2056 0,2047

± SE 0,0026 0,0018 0,0014 0,0031 0,0011 0,0017

W = 0,0165 a ab ab ab b b

6

Purata 0,1405 0,1535 0,1721 0,1814 0,1937 0,2116

± SE 0,0036 0,0024 0,0010 0,0028 0,0054 0,0009

W = 0,0394 a ab abc bcd cd d

Dari Tabel 10 dapat dilihat bahwa penyerapan Fe sudah terjadi mulai hari ke-2

hingga hari ke-6 pada padat populasi L. perpusilla 62,5%. Penyerapan Fe mulai terjadi

pada hari ke-2 dengan penyerapan optimal terjadi pada padat populasi 62,5%, ini

dikarenakan serapan logam Fe bermanfaat bagi metabolisme tumbuhan dan merupakan

salah satu sumber nutrisi bagi tumbuhan Azamia (2012). Demikian pula pada hari ke-4

dan pada hari ke-6 penyerapan Fe optimal pada padat populasi 62,5%.

12

Efektivitas daya serap (%) gulma mata ikan (L. perpusilla) terhadap logam Fe


(Tabel 11).

Tabel 11. Efektivitas Daya Serap Fe oleh Gulma Mata Ikan (L. perpusilla) dari Limbah

Cair Laboratorium dan Rataan Laju Pertumbuhan Relatif Jumlah Daun

dalam Waktu 2-6 Hari

Waktu

(hari)

Kontrol

(mg/l)

Daya Serap

(mg/l)

Padat Populasi

(%)

Efektivitas

Daya Serap

Daun

2 0,2213 0,1928 62,5 0,0285 (12,88%) 0,0499

4 0,2047 0,1874 62,5 0,0173 (8,45%) 0,0449

6 0,2116 0,1405 62,5 0,0711 (33,60%) 0,1089

Dari Tabel 11 terlihat bahwa efektivitas daya serap (%) dari L. perpusilla

selama 2 hingga 6 hari berfluktuasi dari 12,88% (2 hari), turun menjadi 8,45% (4 hari)

dan meningkat menjadi 33,60% (6 hari).

Pola Serapan Logam Berat dan Pertumbuhan L. perpusilla Berdasarkan Relative

Growth Rates (RGR) Jumlah Daun dan Bobot Kering antar Berbagai Padat

Populasi dalam 2-6 Hari

Serapan logam berat akan mempengaruhi pertumbuhan dari L. perpusilla secara

keseluruhan. Pola serapan logam berat serta pertumbuhan L. perpusilla pada hari ke-2

hingga ke-6 disajikan pada Gambar 1.

(a)

13

(b)

(c)

Gambar 1. Serapan Logam Berat dan Pertumbuhan Berbagai Padat Populasi Gulma

Mata Ikan (L. perpusilla) Berdasarkan (Jumlah Daun dan Bobot

Kering) (a) Hari ke-2, (b) Hari ke-4, dan (c) Hari ke-6.

Dari Gambar 1 (a) terlihat bahwa penyerapan logam (Pb, Cd, Zn, dan Fe) pada

hari ke-2 antar berbagai padat populasi memiliki serapan yang beragam. Penyerapan Fe

yang tertinggi karena Fe bermanfaat bagi metabolisme tumbuhan dan merupakan salah

satu sumber nutrisi bagi tumbuhan Azamia (2012). Pada hari ke-2 serapan logam

berkorelasi negatif (Lampiran 1) dengan jumlah daun dan PO43-

karena dalam

tahap ini merupakan proses adaptasi gulma mata ikan (L. perpusilla) dengan

lingkungannya dan penyerapan PO43-

mengalami penurunan yang menyebabkan

pertumbuhannya terhambat sehingga pertumbuhan jumlah daun mengalami penurunan.

Menurut Rahmat (2002) dalam Syahputra (2005) kekurangan PO43-

dalam tumbuhan

dapat menyebabkan pertumbuhan terhambat, lembaran daun terlihat bagian yang mati

sehingga pada akhirnya daun menjadi gugur. Pada hari ke-4 terlihat bahwa penyerapan

tertinggi masih pada Fe, pola penyerapan sama dengan pada hari ke-2, namun jika

dilihat dari jumlah daun maka pada hari ke-4 mengalami peningkatan (korelasi

14

positif, Lampiran 1). Selanjutnya pada hari ke-6 terlihat pola penyerapan masih sama

dengan penyerapan tertinggi juga terjadi untuk Fe. Pada hari ke-6 juga dilakukan

pengukuran bobot kering gulma mata ikan (L. perpusilla) antar berbagai kepadatan

yang menunjukkan rataan laju pertumbuhan bobot kering gulma mata ikan

mengalami penurunan (korelasi negatif, Lampiran 1).

Kesimpulan

1. Efektivitas daya serap gulma mata ikan (L. perpusilla) terhadap kandungan logam

berat (Pb, Cd, Zn, dan Fe) dari limbah cair laboratorium UKSW dalam waktu 6 hari

adalah sebagai berikut: Pb 62,11%, Cd 56,04%, Zn 36,84%, dan Fe 33,60%.

2. Padat populasi gulma mata ikan (L. perpusilla) paling optimal untuk penyerapan Pb

dan Fe adalah 62,5%, sedangkan untuk Cd dan Zn adalah 50%.

15

Daftar Pustaka

Alaerts, G. dan S.S Santika. 1987. Metode 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.

Azamia, M. 2012. Pengolahan Limbah Cair Laboratorium Kimia dalam Penurunan

Kadar Organik serta Logam Berat Fe, Mn, Cr dengan Metode Koagulasi dan

Adsorpsi. Skripsi. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas

Indonesia, Jakarta.

Batubara, I., Trie, N. dan Eti, R. 2009. Pengolahan Limbah Cair Dari Kegiatan

Praktikum Analisis Spot Test Dengan Koagulasi Menggunakan Polialumunium

Klorida: IPB Bogor.

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.

Febriyanti, T. 2011. Pengolahan Limbah Cair Praktikum Analisis Kualitatif Logam

Berat Menggunakan Polialumuniam Klorida sebagai Koagulan: IPB Bogor.

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.

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.

Leblelici, Z., A. Aksoy, and F. Duman. 2009. Influence of Salinity On The Growth and

Heavy Metal Accumulation Capacity Of Spirodela polyrrhiza (Lemnaceae). Turk

J Biol 35, 215-220.

Lusiani, T., 2011. Pengolahan Limbah Cair yang Mengandung Logam Merkuri dengan

Reaksi Fenton dan Presipitasi Sulfida. IPB Bogor.

Mkandawire, M. and E. G. Dudel. 2007. Are Lemna spp. Effective Phytoremediation

Agents. Journal of Global Science. Hal 56 – 67.

Putra, SE dan Putra, JA. 2008. Kategori Kimia Logam: Bioremoval, Metode Altenatif

untuk Menanggulangi pencemaran Logam Berat. Asisten II Sekjen dan Kepala

Staff Infokom BPP IKHMI.

Setyawan D.Y, 2012. Pengaruh Padat Populasi Gulma Mata Ikan ( Lemna minor L.)

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

Skripsi. Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana,

Salatiga.

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

Jakarta.

Sudarmadji, S., B. Haryono, dan Suhardi. 1997. Prosedur Analisa untuk Bahan

Makanan dan Pertanian. Yogyakarta : Liberty.

Suryati, T., 2003. Eliminasi Logam Berat Kadmium dalam Air Limbah Menggunakan

Tanaman Air. BPPT. 4(3): 143 – 147.

16

Syahputra, R.,2005, Fitoremediasi Logam Cu dan Zn dengan Tanaman Enceng Gondok

(Eichhornia Crassipes (Mart.) Soims). LOGIKA Vol. 2 No. 2, ISSN :1410-2315.

Wiharja, A., 2008. Pengaruh Kompetisi dan Kepadatan Populasi terhadap penyerapan

Logam Berat Kadmium oleh Tumbuhan Spirodella Polyrhiza (L.) Sohleid dan L.

Perpusilla Torr secara terpisah dan dalam Kombinasi. ITB.

17

Lampiran 1.

Korelasi serapan Pb, Cd, Zn dan Fe oleh L. perpusilla dengan faktor fisiko kimiawi dan ( jumlah daun dan bobot) dalam waktu 2-6

hari

Hari Logam Fisikawi Kimiawi

Kekeruhan TSS Warna Alkalinitas pH PO43-

SO42-

Jumlah Bobot

2

Pb 0,817**

0,734**

0,777**

0,659**

0,462* -0,475

* - -0,572

** -

Cd 0,775**

0,653**

0,658**

0,493* 0,454

* -0,436

* -0,408

* -0,565

** -

Zn 0,792**

0,711**

0,685**

0,618**

0,404* -0,416

* - -0,621

** -

Fe 0,724**

0,769**

0,594**

0,620**

0,433* - - -0,640

** -

4

Pb 0,573**

0,513* 0,723

** - - - - 0,542

* -

Cd 0,604**

0,525**

0,716**

- - - - 0,543* -

Zn 0,663**

0,553**

0,733**

- - - - 0,496* -

Fe 0,604**

0,502* 0,680

** - - - - 0,476

* -

6

Pb 0,610**

0,665**

0,472* - - - - -0,547

* -0,588

**

Cd 0,641**

0,632**

0,478* - - - - -0,580

** -0,548

*

Zn 0,567**

0,691**

- - -0,540**

- - -0,585**

-0,580**

Fe 0,565**

0,664**

0,445* - -0,410

* - - -0,516

* -0,554

*

Keterangan : - tidak ada korelasi

* bermakna

** sangat bermakna

pengaruh kepadatan gulma mata ikan (lemna perpusilla l...

Documents