PENURUNAN NITRAT UNTUK MENGATASI BLOOMING Microcystisspp. : STUDI PERAIRAN WADUK SUTAMI MALANG

TesisAZIZATUR ROHMAH

Pembimbing :Prof. Ir. Joni Hermana, MScEs. PhD.

Dr. Suharjono, MSi.

Latar Belakang

Nitrat

Eutrofikasi

Microcystis spp.

Blooming algaCeratium, Synedra, Microcystis

Hepatotoksin terhadap manusia dan hewan

Denitrifikasi

Peta waduk Sutami

Start

Permasalahan Studi literatur

Langkah-langkah Penelitian

Blooming Microcystis spp. Pemicu utama terjadinya blooming Microcystis spp. di Waduk Sutami adalah eutrofikasi perairan terutama oleh nitrat

Penelitian :1. Identifikasi bakteri indigenus

pereduksi nitrogen2. Pembenihan bakteri pada reaktor

aerob3. Percobaan mikrokosmos pellagis

perairan waduk Sutami

Persiapan penelitian : pengambilan air di waduk Sutami dan mendesain reaktor uji

Upaya penanganan :Reduksi nitrat oleh bakteri indigenus waduk Sutami

Variabel Penelitian :1. Waktu retensi hidrolik2. Sistem aerasi3. Jenis bakteri

Hasil uji pendahuluan yang dilakukan oleh peneliti sebelumnya

Lanjutan…

Data hasil penelitian

Analisa dan Pembahasan

Kesimpulan

Parameter yang diukur :1. Kimia: Nitrat, TN, BOD, dan DO2. Biologi:• Kelimpahan Microcystis spp. dan

alga dominan• Jenis alga lainnya

Anova, α = 0.10

Skema : Langkah-langkah penelitian

Keterangan :: Titik pengambilan sampel

Fakultas MIPA Universitas Brawijaya: Lokasi pengambilan sampel

penelitian

Peta pengambilan sampel

Desain Penelitian

Air waduk Sutami

influenKontrol

effluen

effluen

Kontrol

Sampling

Media lekat batu kali

Pembenihan bakteri

batch

III

II

I

Sampling

Sampling

Desain penelitian bak II adalah kombinasi faktor : densitas bakteri 107 dan 109

Sistem aerasi dan non aerasiwaktu detensi 5 jam dan 6 jam

Hasil dan Pembahasan4.1 Klasifikasi Bakteri Berdasarkan Fenotip

4.2 Uji Reduksi Nitrat Dalam Sistem Continous Culture

4.3 Respon Pertumbuhan Microcystis spp. Terhadap Penurunan Kadar Nitrat dan Perubahan Kualitas Air Pada Batch Culture4.3.1 Respon pertumbuhan Microcystis spp.4.3.2 Perubahan kualitas air pada batch culture

terhadap pola pertumbuhan Microcystis spp.

Klasifikasi Bakteri Berdasarkan Fenotip

Gambar 4.1. Dendogram similaritas isolat bakteri pereduksi nitrat dengan bakteri acuan

Uji Reduksi Nitrat Dalam Sistem Continous Culture

B

0.000.020.040.060.080.100.12

kontr

ol 7A5

7nA57A

67n

A69A

59n

A59A

69n

A6

Kada

r fo

sfat

(mg/

l)

sebelum pengolahan setelah pengolahanA

A

0

510

1520

25

kontr

ol 7A5

7nA57A

67n

A69A

59n

A59A

69n

A6

Kada

r Nitr

at (m

g/l)

sebelum pengolahan setelah pengolahan

C

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

kontr

ol7A

57n

A57A

67n

A69A

59n

A59A

69n

A6

Kad

ar n

itrit

(mg/

l)

sebelum pengolahan setelah pengolahan D

0.00

0.04

0.08

0.12

0.16

kontr

ol7A

57n

A57A

67n

A69A

59n

A59A

69n

A6Kada

r am

mon

ia (m

g/l)

sebelum pengolahan setelah pengolahan

Gambar 4.2. Grafik perubahan kadar nitrat (A), kadar fosfat (B), kadar nitrit(C),

kadar ammonia (D) dan kadar TOM (E) pada sistem continous culture

EE

0

200

400

600

800

kontr

ol 7A5

7nA57A

67n

A69A

59n

A59A

69n

A6

Kada

r TO

M (m

g/l)

sebelum pengolahan setelah pengolahan

Respon pertumbuhan Microcystis spp.

0

50

100

150

200

250

300

0 1 2 3 4 5

sampling ke-

jum

lah

sel (

x10^

4 se

l/ml) kontrol

7A57nA57A67nA69A59nA59A69nA6

Gambar 4.3. Pola pertumbuhan Microcystis pada sistem batch culture air Waduk setelah pengolahan

Perubahan kualitas air pada batch cultureterhadap pola pertumbuhan Microcystis spp.

Gambar 4.4. Pola perubahan kadar nitrat (A), kadar fosfat (B), kadar TOM (C) dan kadar DO (D) pada sistem batch culture

A

0

10

20

30

kontr

ol7A

57n

A57A

67n

A69A

59n

A59A

69n

A6

Kada

r nitr

at (m

g/l)

Sampling ke-1 ke-2 ke-3 ke-4 ke-5

C

0

200

400

600

800

kontr

ol 7A5

7nA57A

67n

A69A

59n

A59A

69n

A6

Kada

r TO

M (m

g/l)

Sampling ke-1 ke-2 ke-3 ke-4 ke-5

B

0

0.1

0.2

0.3

kontr

ol7A

57n

A57A

67n

A69A

59n

A59A

69n

A6

Kad

ar fo

sfat

(mg/

l)

Sampling ke-1 ke-2 ke-3 ke-4 ke-5

D

0

2

4

6

8

10ko

ntrol 7A5

7nA57A

67n

A69A

59n

A59A

69n

A6

Kad

ar D

O (m

g/l)

Sampling ke-1 ke-2 ke-3 ke-4 ke-5

Kesimpulan• Hasil pengolahan air waduk dengan kadar nitrat 21,7

mg/l menggunakan konsorsium bakteri perduksi nitrat diperoleh rata-rata efisiensi reduksi nitrat pada bak 7nA5 – 9nA6 adalah 15%. Selain penurunan kadar nitrat, dalam proses pengolahan ini juga disertai dengan penurunan kadar fosfat, penurunan kadar nitrit, dan penurunan kadar TOM pada bak tanpa aerasi sedangkan pada bak aerasi terjadi peningkatan kadar TOM karena proses asimilasi intraselular lebih dominan dibandingkan dengan reduksi ekstraselular.

• Penurunan kadar nitrat tersebut, menyebabkan penurunan densitas sel Microcystis pada bak 7nA5 –9nA6 dengan rata-rata sebesar 90%, sedangkan densitas sel Microcystis pada bak kontrol dan bak 7A5 mengalami kenaikan karena tidak terjadi penurunan kadar nitrat selama proses pengolahan pada bak tersebut.

TERIMAKASIH