digilib.uns.ac.id UPAYA · PDF filesubtilis pada Media Cair Nutrien Brooth (NB), Laktosa...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

UPAYA PENURUNAN PENCEMARAN LOGAM BERAT Pb-II DANCr-VI PADA AIR LINDI (Leachate) MELALUI PROSES BIOREMEDIASIDENGAN PENAMBAHAN Pseudomonas aeruginosa DAN Bacillus subtilis

TESIS

Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat MagisterProgram Studi Ilmu Lingkungan

Oleh: Arinto Kurniawan SNA131202001

PROGRAM PASCASARJANAUNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA2014


commit to user

ii


commit to user

iii


commit to user

iv

PERNYATAAN KEASLIAN DAN PERSYARATAN PUBLIKASI

Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa:

1. Tesis yang berjudul “UPAYA PENURUNAN PENCEMARAN LOGAM BERAT

Pb-II DAN Cr-VI PADA AIR LINDI (LEACHATE) MELALUI PROSES

BIOREMEDIASI DENGAN PENAMBAHAN Pseudomonas aeruginosa DAN

Bacillus subtilis” ini adalah karya penelitian saya sendiri dan tidak terdapat karya

ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik

serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh

orang lain, kecuali yang tertulis dengan acuan yang disebutkan sumbernya, baik

dalam naskah karangan dan daftar pustaka. Apabila ternyata di dalam naskah tesis

ini dapat dibuktikan terdapat unsur-unsur plagiasi, maka saya bersedia menerima

sanksi, baik Tesis beserta gelar magister saya dibatalkan serta diproses sesuai

dengan peraturan perundang-undangan yang berlaku.

2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi Tesis pada jurnal atau forum ilmiah harus

seijin dan menyertakan tim promotor sebagai author dan PPs UNS sebagai

institusinya. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, maka

saya bersedia mendapatkan sanksiakademik yang berlaku

Surakarta, ………………2014

Mahasiswa

Arinto Kurniawan SN

A131202001


commit to user

v

MOTTO

“Janganlah kalian risau akan nikmat-nikmat yang belum kalian miliki, tetapi

risaukanlah nikmat-nikmat yang belum kalian syukuri”

“Bolehlah kalian membenci sesuatu padahal sesuatu itu amat baik bagi kalian dan boleh

jadi kalian menyukai sesuatu padahal sesuatu itu sangat buruk bagi kalian.Allah

mengetahui sedang kalian tidak mengetahui (QS. Al Baqarah: 216)”


commit to user

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur alhamdulillah penulis haturkan kepada Allah SWT, karena

hanyaatas kehendak-Nya penulis dapat mampu menyelesaikan penelitian Tesis dengan

judul “Upaya Penurunan Pencemaran Logam Berat Pb-II dan Cr-VI pada Air Lindi

(Leachate) Melalui Proses Bioremediasi dengan Penambahan Pseudomonas

aeruginosadanBacillus subtilis”. Penulis memperoleh banyak bantuan serta bimbingan

dari berbagai pihak sehingga penyusunan Tesis dapat berjalan dengan lancar. Penulis

mengucapkan banyak terimakasih kepada:

1. Prof. Dr. Ravik Karsidi, M.S., selaku Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta

yang telah berkenan memberikan segala fasilitas kepada Penulis dalam menempuh

pendidikan di Universitas Sebelas Maret.

2. Prof. Dr. Ir. Ahmad Yunus, M.S., selaku Dekan Fakultas Pascasarjana Universitas

Sebelas Maret Surakarta yang telah berkenan memberikan fasilitas kepada Penulis

dalam menempuh pendidikan Program Studi Ilmu lingkungan.

3. Dr. Prabang Setyono, M.Si., selaku Ketua Program Studi Ilmu Lingkungan

Universitas Sebelas Maret yang selalu memberikan arahan dan dorongan Penulis

untuk segera menyelesaikan penelitian Tesis.

4. Prof. Dr. rer. nat. Sajidan, M.Si., selaku Pembimbing I yang telah memberikan

bimbingan dan petunjuk dalam menyelesaikan Tesis.

5. Dr. M. Masykuri, M.Si., selaku pembimbing II yang telah memberikan bimbingan

dan petunjuk dalam menyelesaikan Tesis.

6. Dr. Sunarto, M.S., selaku penguji yang telah memberikan masukan dan petunjuk

dalam menyelesaikan Tesis.

7. Dr. Pranoto, M.Sc., selaku penguji yang telah memberikan masukan dan petunjuk

dalam menyelesaikan Tesis.

8. Kepala Tempat Pemrosesan Akhir Sampah Piyungan, Bantul yang telah mengijinkan

Peneliti melakukan penelitian.

9. Seluruh dosen dan staf di Program Studi Ilmu Lingkungan Universitas Sebelas

Maret yang dengan sabar telah memberikan ilmu serta dukungan sehingga Penulis

dapat menyelesaikan Tesis.


commit to user

vii

10. Seluruh staf Laboratorium Pusat Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sebelas Maret yang telah membantu selama penelitian.

11. Seluruh staf Laboratorium Pusat Sub-Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret yang telah membantu selama

penelitian.

12. Seluruh staf Laboratorium Pusat Sub-Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret yang telah membantu selama

penelitian.

13. Mas Dwianto, Mas Agus Candra, Mas Yoga, Mas Ria Karno, Mbak Endah, Mbak

Arti dan Mbak Desti yang memberikan dukungan, masukan dan bantuan dalam

menyelesaikan Tesis.

14. Semua pihak yang membantu menyelesaikan Tesis.

Semoga semua bantuan yang telah diberikan menjadi catatan amal dan semoga

Allah SWT memberikan balasannya.Penulis menyadari bahwa Tesis ini masih terdapat

kekurangan dan belum sempurna.Penulis mengharapkan kritik, saran dan masukan agar

menjadikan Tesis ini lebih baik. Terimakasih

Surakarta,………………..2014

Penulis


commit to user

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL…………………………………………………………

LEMBAR PERSETUJUAN………………………………………………….

LEMBAR PENGESAHAN………………………………………………….

PERNYATAAN KEASLIAN DAN PERSYARATAN PUBLIKASI………

MOTTO………………………………………………………………………

KATA PENGANTAR………………………………………………………..

DAFTAR ISI…………………………………………………………………

DAFTAR TABEL …………………………………………………………...

DAFTAR GAMBAR………………………………………………………....

DAFTAR LAMPIRAN………………………………………………………

ABSTRAK……………………………………………………………………

ABSTRACT……………………………………………………………………

BAB I PENDAHULUAN…………………………………………………….

A. Latar Belakang…………………………………………………………….

B. Rumusan Masalah…………………………………………………………

C. Tujuan Penelitian………………………………………………………….

D. Manfaat Penelitian…………………………………………………………

BAB II LANDASAN TEORI…………………………………………………

A. Tinjauan Pustaka…………………………………………………………..

1. Logam Berat……………………………………………………………

2. Tempat Pemrosesan Akhir (TPA) Sampah Piyungan Yogyakarta….

3. Air Lindi……………………………………………………………….

4. Bioremediasi………………………………………………………

5. Bakteri Pseudomonas aeruginosa…………………………………………..

6. Bakteri Bacillus subtilis……………………………………………………….

7. Pengikatan Logam oleh Bakteri………………………………………

8. Aktivitas Antibakteri Kelor (Moringa oleifera)……………………..

9. Keterkaitan Asas-Asas Lingkungan Dalam Penelitian………………

B. Penelitian yang Relevan…………………………………………………..

Halaman

i

ii

iii

iv

v

vi

viii

x

xi

xiii

xiv

xv

1

1

4

4

5

6

6

6

9

13

14

15

16

17

18

20

21


commit to user

ix

C. Kerangka Berpikir…………………………………………………………

D. Hipotesis…………………………………………………………………..

BAB III METODE PENELITIAN……………………………………………

A. Tempat dan Waktu Penelitian………………………………………………

B. Tatalaksana Penelitian…………………………………………………….

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN…………………….

A. Hasil Penelitian……………………………………………………………

1. Jenis Sampah Tempat Pemrosesan Akhir (TPA) Sampah Piyungan,

Bantul, Yogyakarta………………………………………………………..

2. Bioremediasi dengan Bakteri…………………………………………….

B. Pembahasan………………..……………………………………………..

1. Jenis Sampah TPA Piyungan, Bantul, Yogyakarta………………………

2. Bioremediasi dengan Bakteri……………………………………………..

BAB V KESIMPULAN,IMPLIKASI, DAN SARAN……………………….

A. Kesimpulan………………………………………………………………….

B. Implikasi……………………………………………………………………

C. Saran………………………………………………………………………..

Daftar Pustaka…………………………………………………………………

Lampiran………………………………………………………………………

23

26

27

27

27

39

39

39

41

55

55

56

64

64

64

65

66

72


commit to user

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Jenis Logam Berat Pb-II dan Cr-VI, serta Dampaknya……..

Tabel 3.1 Desain Penelitian Penurunan Kadar Logam Berat Pb -II Dan

Cr-VI pada LeachateTPA Piyungan,Bantul dengan

Penambahan Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis,

dan Campuran Bakteri (Pseudomonas aeruginosa dan

Bacillus subtilis)……………………………………………

Tabel 3.2 Desain Penelitian Diameter Zona Hambat Ekstrak

DaunMoringa oleifera Terhadap Bakteri Pseudomonas

aeruginosa dan Bacillus subtilis……………………………..

Tabel 4.1Jumlah Sampah yang Masuk ke TPA Piyungan…………

Tabel 4.2 Hasil Analisis Pemeriksaan Parameter Leachate TPA

Piyungan, Bantul yang Meliputi Biological Oxygen Demand

(BOD), Chemical Oxygen Demand (COD), pH, Suhu, Total

Suspended Solid (TSS), Warna, Logam Berat Pb dan

Cr…………………………………………………………..

Tabel4.3Pertumbuhan Bakteri Pseudomonas aeruginosa dan Bacillus

subtilis pada Media Cair Nutrien Brooth (NB), Laktosa

Brooth (LB) dan Luria Bertany (LB) dengan Waktu

Inkubasi 24 Jam……………………………………………

Tabel 4.4 Diameter Zona Hambat Ekstrak Daun Moringa oleifera

Terhadap Bakteri Pseudomonas aeruginosa dan Bacillus

subtilis……………………………………………………………..

Halaman

9

28

29

39

40

42

54


commit to user

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Zona-Zona Wilayah Pemrosesan Sampah pada TPA

Piyungan…………………………………………………..

Gambar 2.2 Daun Moringa oleifera………………………………………….

Gambar 2.3 Kerangka Berpikir Penelitian………………………………

Gambar 3.1Penurunan Kadar Logam Berat Pb -II Dan Cr-VI pada

LeachateTPA Piyungan,Bantul dengan Penambahan

Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis, dan

Campuran Bakteri (Pseudomonas aeruginosa dan Bacillus

subtilis)……………………………………………………

Gambar 3.2 Aktivitas Antibakteri Ekstrak Daun Moringa oleifera


subtilis…………………………………………………………

Gambar 4.1 Hasil Analisis Kemampuan Tumbuh Pseudomonas

aeruginosa dalam Media yang Mengandung Pb-II dan Cr-

VI…………………………………………………………

Gambar 4.2 Hasil Analisis Kemampuan Tumbuh Bacillus subtilis

dalam Media yang Mengandung Pb-II dan Cr-VI………

Gambar 4.3 Hasil Uji Pendahuluan Penurunan Logam Berat Pb-II dan

Cr-VI dengan Penambahan Bakteri Pseudomonas

aeruginosa dan Bacillus subtilis Waktu Inkubasi 24 jam…

Gambar 4.4 Uji Penurunan Logam Berat Pb-II dan Cr-VI dengan

Penambahan Bakteri Pseudomonas aeruginosa dan

Bacillus subtilis Waktu Inkubasi 6 Jam………………….

Gambar 4.5Uji Penurunan Logam Berat Pb-II dan Cr-VI dengan


Bacillus subtilis Waktu Inkubasi 12 Jam………………..

Gambar 4.6Uji Penurunan Logam Berat Pb-II dan Cr-VI dengan


Bacillus subtilis Waktu Inkubasi 24 Jam………………..

Gambar 4.7 Hasil Uji Pengaruh Waktu Kontak/Inkubasi dalam

Halaman

13

19

25

30

31

43

44

46

47

48

49


commit to user

xii

Penurunan Logam Berat Pb-II dengan Penambahan

Bakteri Pseudomonas aeruginosa dan Bacillus subtilis…

Gambar 4.8 HasilUji Pengaruh Waktu Kontak/Inkubasi dalam

Penurunan Logam Berat Cr-VI dengan Penambahan

Bakteri Pseudomonas aeruginosa dan Bacillus subtilis..

51

52


commit to user

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Hasil Uji Penurunan Logam Berat Pb-II dan Cr-VI dengan

Penambahan Bakteri Pseudomonas aeruginosa dan Bacillus

subtilis Waktu Kontak/Inkubasi 6 Jam, 12 Jam dan 24

Jam…………………………………………………………

Lampiran 2. Kemampuan Tumbuh Bakteri Pseudomonas aeruginosa dan

Bacillus subtilis dalam Media yang Mengandung Logam

Berat Pb-II dan Cr-VI dengan Konsentrasi 0 ppm, 1 ppm, 2

ppm, 3 ppm dan 5 ppm……………………………………

Lampiran 3. Hasil Absorbansi dan Kandungan Pb-II...………………….

Lampiran 4. Hasil Absorbansi dan Kandungan Cr-VI…………………..

Lampiran 5. Foto Pertumbuhan Bakteri Pseudomonas aeruginosa dan

Bacillus subtilis dengan Media Carrier Berupa Bekatul (3

hari) dan Hasil Penanaman Bakteri Pseudomonas

aeruginosa dan Bacillus subtilis dengan Media Carrier

Berupa Bekatul dengan Pengenceran 102,5 dan 105………

Lampiran 6. Foto TPA Piyungan, Bantul,Yogyakarta dan Pengolahan

Leachate TPA Piyungan, Bantul,Yogyakarta…………….

Lampiran 7.Gambar Daun Moringa oleifera dan Proses Pembuatan

Ekstrak Daun Moringa oleifera……………………………

Lampiran 8. Diameter Zona Hambat Ekstrak Daun Moringa oleifera


subtilis……………………………………………………………...

Lampiran 9. Asas-asas Lingkungan…………………………………………..

lampiran 10. Surat Ijin Penelitian………………………………………...

Halaman

73

76

81

86

88

89

92

93

94

96


commit to user

xiv

Arinto Kurniawan SN. A131202001. 2014. Upaya Penurunan Pencemaran LogamBerat Pb- II dan Cr-VI Pada Air Lindi (Leachate) Melalui Proses Bioremediasidengan Penambahan Pseudomonas aeruginosa dan Bacillus subtilis. TESIS.Pembimbing I: Prof. Dr. rer. nat. Sajidan, M.Si; Pembimbing II: Dr. M. Masykuri, M.Si.Program Studi Magister Ilmu Lingkungan, Fakultas Pascasarjana, Universitas SebelasMaret Surakarta.

ABSTRAK

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui keefektifan penambahanPseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis dan campuran bakteri (Pseudomonasaeruginosa dan Bacillus subtilis) dalam menurunkan logam berat Pb (II) dan Cr (VI);mengetahui pengaruh variasi waktu kontak terhadap efektifitas penambahanPseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis, dan campuran bakteri (Pseudomonasaeruginosa dan Bacillus subtilis) dalam menurunkan logam berat Pb (II) dan Cr (VI);mengetahui pengaruh ekstrak daun kelor (Moringa oleifera) terhadap Pseudomonasaeruginosa dan Bacillus subtilis pasca treatment penanganan logam Pb (II) dan Cr (VI)pada leachate Tempat Pemrosesan Akhir Sampah (TPA) Piyungan, Bantul.

Penelitian ini menggunakan metode eksperimental di laboratorium. Sampeldiperoleh dari leachate TPA Piyungan, Bantul. Sampel diberikan perlakuan variasiwaktu kontak dengan penambahan Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis, dancampuran bakteri (Pseudomonas aeruginosa dan Bacillus subtilis) dalam menurunkanlogam berat Pb(II) dan Cr (VI) leachate TPA Piyungan, Bantul. Setelah pasca treatmentbakteri Pseudomonas aeruginosa dan Bacillus subtilis diberikan perlakuan ekstrak daunkelor (Moringa oleifera). Teknik analisis data yang digunakan dalam penelitian iniadalah analisis deskriptif.

Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa: (1) bakteri Pseudomonasaeruginosa, Bacillus subtilis, dan campuran bakteri (Pseudomonas aeruginosa danBacillus subtilis) mampu menurunkan logam berat Pb (II) dan Cr (VI) leachate TPAPiyungan, Bantul, (2) kombinasi campuran bakteri Pseudomonas aeruginosa 102,5danBacillus subtilis 102,5 dengan waktu inkubasi/kontak 6 jam mampu menurunkan logamPb-II sebesar 96,37%; bakteri Pseudomonas aeruginosa 102,5 dan bakteri Bacillussubtilis 102,5 dengan waktu inkubasi/kontak 24 jam dapat menurunkan logam Cr-VIsebesar 86,34% dan 86,34%, (3) ekstrak daun kelor (Moringa oleifera) memiliki dayahambat kuat pada bakteri Pseudomonas aeruginosa dan Bacillus subtilis.

Kata kunci : Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis, logam berat Pb (II) dan Cr(VI), leachate, Moringa oleifera.


commit to user

xv

Arinto Kurniawan SN. A131202001. 2014. The Attempt of Lowering the Pb-II andCr-VI Heavy Metals Pollution in Leachate with Bioremediation ProcessbyPseudomonas aeruginosa and Bacillus subtillis Addition. Thesis. First Counselor:Prof. Dr. rer.nat. Sajidan, M.Si; Second Counselor: Dr. M. Masykuri, M.Si. Magister ofEnvironmental Science, Postgraduate Faculty, Surakarta Sebelas Maret University.

ABSTRACT

The objective of research was to find out the effectiveness of Pseudomonasaeruginosa, Bacillus subtilis and bacterial mix (Pseudomonas aeruginosa andBacillussubtilis) addition in lowering Pb (II) and Cr (VI) heavy metals; to find out theeffect of contact time variation on the effectiveness of Pseudomonas aeruginosa,Bacillus subtilis and bacterial mix (Pseudomonas aeruginosa and Bacillus subtilis)addition in lowering Pb (II) and Cr (VI) heavy metals; and to find out the effect ofMoringa oleifera leaves extract to Pseudomonas aeruginosa and Bacillus subtilis postPb (II) and Cr (VI) metal treatment in leachate of Piyungan landfill, Bantul.

This study employed an experimental method in laboratory. The sample wasobtained from leachate of Piyungan landfill, Bantul. The sample was given varyingcontact time treatment with Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis and bacterialmix addition in lowering Pb (II) and Cr (VI) heavy metals levels in leachate ofPiyungan landfill, Bantul. Post treatment the Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilisbacteria were treated with Moringa oleifera leaves extract. The technique of analyzingdata used in this research was a descriptive analysis.

Based the result of research, it could be concluded that: (1) Pseudomonasaeruginosa, Bacillus subtilis and bacterial mix (Pseudomonas aeruginosa andBacillussubtilis) could lower the Pb (II) and Cr (VI) heavy metals levels in leachate ofPiyungan landfill, Bantul; (2) bacterial mix combination of Pseudomonas aeruginosa102,5 and Bacillus subtilis 102,5 with incubation/contact time of 6 hours could lower Pb(II) metal of 96.37%; bacterial mixs of Pseudomonas aeruginosa 102,5 and Bacillussubtilis 102,5 with incubation/contact time of 24 hours could lower Cr (VI) metal of86.34% and 86.34%; and (3) Moringa oleifera leaves extract had strong resistance onPseudomonas aeruginosa and Bacillus subtilis.

Keywords: Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis, leachate, heavy metal Pb (II)and Cr (VI), Moringa oleifera

digilib.uns.ac.id UPAYA · PDF filesubtilis pada Media Cair Nutrien Brooth (NB), Laktosa...

Documents

Transcript of digilib.uns.ac.id UPAYA · PDF filesubtilis pada Media Cair Nutrien Brooth (NB), Laktosa...