TUGAS AKHIR – PL 1603 STUDI LITERATUR PENCEMARAN AIR PERMUKAAN OLEH ALGAE EFY ZULFIYAH

NRP 3301.109.005 Dosen Pembimbing Dr. Yulinah Trihadiningrum, MAppSc JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2006

FINAL PROJECT – PL 1603 LITERATURE STUDY ON SURFACE WATER CONTAMINATION BY ALGAE EFY ZULFIYAH

NRP 3301.109.005 Supervisor Dr. Yulinah Trihadiningrum, MAppSc DEPARTMENT OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING Faculty of Civil Engineering and Planning Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2006

STUDI LITERATUR PENCEMARAN AIR PERMUKAAN OLEH ALGAE

Nama Mahasiswa : EFY ZULFIYAH NRP : 3301 109 005 Jurusan : Teknik Lingkungan FTSP-ITS Dosen Pembimbing : Dr. Yulinah Trihadiningrum, MAppSc

Abstrak

Algae merupakan salah satu mikroorganisme akuatik yang dapat berperan sebagai penyebab pencemaran pada air permukaan. Tugas akhir ini bertujuan untuk menentukan keterkaitan antara kualitas air dan jenis alge yang dominan, menentukan faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan algae pada air permukaan dan memberikan uraian mekanisme proses pencemaran air permukaan oleh algae, menentukan dan mengidentifikasi jenis-jenis algae yang dapat mencemari air permukaan, dan menentukan potensi pencemaran air permukaan oleh algae

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan algae pada air permukaan adalah nutrien, salinitas, intensitas cahaya, temperatur dan pH serta aerasi. Konsentrasi nutrien yang terkandung dalam air permukaan tropis yang menyebabkan pertumbuhan algae yang sangat pesat (algal bloom) adalah 200 – 1000 µgL-1 untuk fosfat dan 30 – 40 mgL-1 untuk nitrat.

Jenis-jenis algae yang dapat mencemari air permukaan tawar adalah Anabaena, Chlorella, Oscillatoria, Spirogyra, Nodularia, Mycrocystis, Clamydomonas, dan Euglena. Sedangkan algae yang dapat mencemari air laut adalah Alexandrium tamarense, Gambierdiscus, Prorocentrum, Pfiesteria piscicida, Gymnodinium, Dictyocha, Aureococcus, dan Pseudonitzschia. Algae dapat menyebabkan timbulnya pencemaran pada air permukaan, yang menyebabkan kematian hewan-hewan akuatik, karena kekurangan oksigen terlarut dan zat beracun yang dihasilkan oleh algae.

Kata kunci : Air permukaan, pencemaran, algae, algal bloom,

faktor pertumbuhan, mekanisme pencemaran.

LITERATURE STUDY ON SURFACE WATER CONTAMINATION BY ALGAE

Name : EFY ZULFIYAH NRP : 3301 109 005 Department : Environmental Engineering FTSP-ITS Supervisor : Dr. Yulinah Trihadiningrum, MAppSc

Abstract Algae is one of the aquatic microorganism which can cause

contamination in surface water. This final project is aimed to determine a relationship between water quality and the dominant type of algae, to determine influencing factors to algal growth in surface water, and to describe mechanism process of surface water contamination by algae, to determine and identify algae which can contaminate the surface water, and to determine the water surface contamination potential by algae.

Influencing Factors which affect the algal growth in surface water are nutrients, salinity, light intensity, temperature, pH and aeration. Nutrient concentration which implied in the tropical surface water causing very fast algal growth (algal bloom) is 200 - 1000 µgL-1 for phosphate and 30 - 40 mgL-1 for nitrate.

The type of algae which can contaminate the surface water are Anabaena, Chlorella, Oscillatoria, Spirogyra, Nodularia, Mycrocystis, Clamydomonas, and Euglena. While algae which can contaminate the sea water are Alexandrium tamarense, Gambierdiscus, Prorocentrum, Pfiesteria piscicida, Gymnodinium, Dictyocha, Aureococcus, and Pseudonitzschia. Algae can cause aquatic animal death, due to dissolved oxygen depletion and toxic substance secretion.

Keywords : Surface water, contamination, algae, algal bloom, algal growth, contamination mechanism.

STUDI LITERATUR PENCEMARAN AIR PERMUKAAN OLEH ALGAE

TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada

Program Studi S-1 Jurusan Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Oleh : EFY ZULFIYAH Nrp. 3301 109 005

Disetujui oleh :

Dosen Pembimbing Tugas Akhir,

Dr. Yulinah Trihadiningrum, MappSc NIP. 131 409 016

SURABAYA SEPTEMBER, 2006

i

KATA PENGANTAR Assalamualaikum, Wr., Wb Puji syukur kepada Allah SWT atas rahmat serta hidayahnya sehingga Laporan Tugas Akhir dengan judul “Studi Literatur Pencemaran Air Permukaan oleh Algae” ini dapat terselesaikan. Tugas Akhir ini dapat terselesaikan berkat bantuan dari banyak pihak. Oleh karena itu ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya saya sampaikan kepada : 1. Ibu Dr. Yulinah Trihadiningrum, MAppSc., selaku dosen

wali sekaligus dosen pembimbing atas segala masukan, serta saran-sarannya dan segala perhatian dengan segala kebesaran hati.

2. Bapak Ir. Hariwiko Indaryanto, MEng, Ibu Harmin S., ST, MT dan Ibu Ipung Fitri P., ST, MT. selaku dosen penguji atas saran-saran dan masukan yang sangat berguna dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini.

3. Bapak Ir. M. Razif, MM., selaku Koordinator Tugas Akhir. 4. Seluruh Bapak dan Ibu dosen Jurusan Teknik Lingkungan

FTSP-ITS. 5. Orang tua tercinta atas doa, kasih sayang, perhatian dan tak

pernah lelah dalam memberikan dukungan. Semoga Allah SWT selalu melindungi.

6. Kakak dan adik-adik saya atas segala semangat, bantuan dan dukungan yang sangat besar.

7. Seluruh Perawat Rumah Sakit Petrokimia Gresik atas bantuannya dalam pengobatan yang sedang saya jalani.

8. Teman-teman angkatan 2001 atas semua bantuan dan dukungannya selama ini.

Tak ada gading yang tak retak, penulis berharap semoga Laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi yang membaca serta adanya masukan kritik dan saran bagi penulis, untuk perbaikan di masa yang akan datang.

v

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN ABSTRAK KATA PENGANTAR i DAFTAR ISI iii DAFTAR GAMBAR vii DAFTAR TABEL ix BAB I PENDAHULUAN 1 1.1 Latar belakang 1 1.2 Perumusan masalah 3 1.3 Tujuan 3 1.4 Manfaat 4 1.5 Ruang lingkup 4

BAB II METODOLOGI STUDI 5 2.1 Umum 5 2.2 Kerangka studi 5 2.3 Langkah-langkah studi 5

2.3.1 Ide studi 5 2.3.2 Perumusan masalah 7 2.3.3 Studi literatur 7 2.3.4 Pembahasan 8 2.3.5 Kesimpulan 9 2.3.6 Penulisan laporan 9

BAB III JENIS-JENIS ALGAE DAN KETERKAITANNYA

DENGAN KUALITAS AIR 11 3.1 Kualitas air permukaan 11 3.2 Pengertian algae dan jenis-jenis algae akuatik 12

3.2.1 Umum 12 3.2.1.1 Morfologi algae 14 3.2.1.2 Fisiologi algae 15

v

3.2.1.3 Reproduksi algae 16 3.2.2 Jenis-jenis algae akuatik 17

3.2.2.1 Algae hijau (Chlorophyta) 19 3.2.2.2 Algae keemasan (Chrysophyta) 21 3.2.2.3 Algae coklat (Phaeophyta) 22 3.2.2.4 Algae hijau biru (Cyanophyta) 24

3.3 Kebutuhan algae terhadap nutrisi 26

BAB IV FAKTOR-FAKTOR PERTUMBUHAN ALGAE DAN MEKANISME PENCEMARANNYA 29

4.1 Faktor-faktor pertumbuhan algae 29 4.1.1 Nutrien 29

4.1.1.1 Makronutrien utama pertumbuhan algae 30 4.1.1.2 Mikronutrien pertumbuhan algae 34

4.1.2 Salinitas 36 4.1.3 Intensitas cahaya 36 4.1.4 Temperatur dan pH 37 4.1.5 Aerasi 38

4.2 Mekanisme pencemaran permukaan air oleh algae 40 BAB V JENIS-JENIS ALGAE YANG MENCEMARI AIR 45 5.1 Jenis-jenis algae akuatik yang mencemari air permukaan

tawar dan laut 45 5.1.1 Jenis-jenis algae akuatik yang mencemari air tawar 46 5.1.2 Jenis-jenis algae akuatik yang mencemari air laut 48

5.2 Pengaruh dari pencemaran air permukaan oleh algae 52 5.3 Algae sebagai bioindikator pencemaran air permukaan 57 BAB VI POTENSI PENCEMARAN AIR PERMUKAAN

OLEH ALGAE 59 6.1 Studi kasus pencemaran air permukaan oleh algae 59

6.1.1 Red tide di Inggris 59 6.1.2 Red tide di Pantai Florida 64 6.1.3 Red tide di Teluk Jakarta 65

v

6.1.4 Red tide di Pantai Kuta, Bali 70 6.2 Pembahasan studi kasus 71 6.2.1 Sistem input 71 6.2.2 Sistem output 72 BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN 77 7.1 Kesimpulan 77 7.2 Saran 78 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

vii

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Kerangka studi 6 Gambar 2.2 Alexandrium bloom di Inggris tahun 2005 8 Gambar 3.1 Morfologi Scenedesmus 20 Gambar 3.2 Morfologi Volvox 20 Gambar 3.3 Morfologi Diatom 22 Gambar 3.4 Morfologi Navicul 23 Gambar 3.5 Morfologi Lyngbya 24 Gambar 3.6 Morfologi Oscillatoria 25 Gambar 4.1 Kurva Kebutuhan Cahaya Untuk Proses Fotosintesis pada Algae (P/I) 39 Gambar 4.2 Grafik laju pertumbuhan algae 40 Gambar 4.3 Proses perkembangbiakan sel algae 43 Gambar 5.1 Spyrogyra bloom, di Carry, Bay, Mei 2005 47 Gambar 5.2 Red tide di Gulf, Meksiko tahun 1999 49 Gambar 5.3 Aureoumbra bloom di Texas 51 Gambar 5.4 Pengaruh algal bloom bagi lingkungan 53 Gambar 5.5 Ikan yang telah terkontaminasi algal bloom 54 Gambar 6.1 Morfologi Alexandrium tamarense 60 Gambar 6.2 Poster adanya Red tide 62 Gambar 6.3 Peta lokasi Red tide di Pantai Florida 64 Gambar 6.4 Kura-kura yang terkontaminasi Karenia brevis bloom 66 Gambar 6.5 Ikan lumba-lumba yang terkontaminasi Karenia brevis bloom 67

viii

ix

DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Ciri-ciri penting divisi algae yang utama 18 Tabel 3.2 Sumber dan Fungsi Nutrien pada Algae 28 Tabel 4.1 Konsentrasi fosfat dan nitrat terjadinya algal bloom pada berbagai kondisi 41 Tabel 4.2 Zat toksin yang dihasilkan beberapa jenis algae 44 Tabel 6.1 Tingkatan Karenia brevis bloom dan pengaruh yang ditimbulkan 68