Fitoremediasi Fosfat Dengan Pemanfaatan Eceng Gondok Eichornia Crassipes) Dalam Studi Kasus Pada...

8/19/2019 Fitoremediasi Fosfat Dengan Pemanfaatan Eceng Gondok Eichornia Crassipes) Dalam Studi Kasus Pada Limbah Cair

http://slidepdf.com/reader/full/fitoremediasi-fosfat-dengan-pemanfaatan-eceng-gondok-eichornia-crassipes-dalam 1/9

Artikel Kimia Lingkungan

Fitoremediasi Fosfat dengan Pemanfaatan Eceng Gondok

( Eichornia crassipes) dalam Studi Kasus pada Limbah Cair

Industri Laundry

DISUSUN OLEH :

CHAYUN PIDA RENNI

4311413069

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2014



Fitoremediasi Fosfat dengan Pemanfaatan Eceng Gondok ( Eichornia crassipes)

dalam Studi Kasus pada Limbah Cair Industri Laundry

Chayun Pida Renni

Universitas Negeri Semarang

Email: [email protected]

Abstrak

Pencemaran lingkungan merupakan salah satu faktor rusaknya lingkungan

yang akan berdampak pada makhluk hidup di sekitarnya. Sumber pencemaran

lingkungan disebabkan oleh limbah yang berasal dari industri, domestik,pertanian, laboratorium, rumah tangga, laundry, dan sebagainya. Hal ini

menyebabkan sejumlah besar fosfat terakumulasi di kotoran. Fitoremediasi adalah

salah satu metode untuk menghilangkan fosfat. Penelitian ini menggunakan eceng

gondok. Fitoremediasi itu dilakukan dengan menanam eceng gondok di air limbah

fosfat. Dengan melakukan ini kami diharapkan bahwa eceng gondok akan

menyerap fosfat dari air. Percobaan diambil selama 5 hari dengan fosfat

konsentrasi 200 mg/liter; 250 mg/liter; 300 mg/liter. Bagian tanaman yang

akumulasi P-nya paling banyak adalah pada bagian akar, kemudian diikuti oleh

bagian batang dan bagian daun.

Kata kunci: fitoremediasi, fosfat, laundry, eceng gondok

Abstract

Environmental pollution is one of the environmental damage that will

affect the living things around. Sources of environmental pollution caused by

waste from industrial, domestic, agricultural, laboratory, housekeeping, laundry,

and so on. Phytoremediation was one of methods to remove phosphate. This

research used water hyacinth. Phytoremediation was be done by planting water

hyacinth in the phosphate wastewater. By doing this we expected that water

hyacinth would absorb the phosphate from the water. The experiments was taken

for 5 days with phosphate concentrations of 200 mg/liters; 250 mg/liters;

300mg/liters. Parts of plants accumulated P-most is at the root, followed by the

stem and leaf.

Key word : phytoremediation, phosphate, laundry, water hyacinth



PENDAHULUAN

Masalah pencemaran lingkungan saat ini bukan hanya menjadi sekedar

masalah kecil dan remeh di kalangan masyarakat. Masalah pencemaranlingkungan telah menjadi masalah yang rumit bagi kehidupan makhluk hidup

yang ada di dunia ini. Pencemaran lingkungan disebabkan oleh banyak hal seperti

pembuangan sampah secara sembarangan di sungai atau selokan, limbah rumah

tangga, penebangan pohon yang dapat menyebabkan erosi dan masih banyak lagi.

Pencemaran lingkungan merupakan salah satu faktor rusaknya lingkungan

yang akan berdampak pada makhluk hidup di sekitarnya. Sumber pencemaran

lingkungan disebabkan oleh limbah yang berasal dari industri, domestik,

pertanian, laboratorium, rumah tangga, laundry, dan sebagainya. Limbah adalah

cairan, padatan, dan gas dalam suatu wilayah atau tempat tertentu yang

mengalami penyimpangan dari keadaan normal akibat adanya bahan-bahan kimia

yang telah digunakan untuk berbagai kegiatan.(Suharto,2011)

Dewasa ini banyak muncul industri- industri kecil laundry. Akan tetapi,

pertumbuhan industri laundry ini memiliki efek samping yang kurang baik, sebab

industri-industri kecil tersebut sebagian besar langsung membuang limbahnya ke

hselokan atau badan air tanpa pengolahan terlebih dahulu. Hal ini dapat

menyebabkan pencemaran lingkungan karena dalam limbah tersebut mengandung

fosfat yang tinggi. Fosfat ini berasal dari Sodium Tripolyphosphate (STPP) yang

merupakan salah satu bahan yang kadarnya besar dalam detergen (HERA, 2003).

Dalam detergen, STPP ini berfungsi sebagai builder yang merupakan unsur

penting kedua setelah surfaktan karena kemampuannya menonaktifkan mineral

kesadahan dalam air sehingga detergen dapat bekerja secara optimal (SDA, 2003).

STPP ini akan terhidrolisis menjadi PO4 dan P2O7 yang selanjutnya akan

terhidrolisis juga menjadi PO4 menurut reaksi berikut ini (HERA, 2003):

P3O105-

+ H2O k1 PO43-

+ P2O74-

+ 2H+

P2O74-

+ H2O k2 2PO43-

+ 2H+



Di dalam badan air PO4 yang berlebih akan mengakibatkan terjadinya

eutrofikasi (HERA, 2003). Sehingga perlu dicari alternatif pengolahan yang

mudah, murah, dan efektif dalam pengaplikasiannya. Salah satu caranya adalah

dengan fitoremediasi menggunakan tanaman enceng gondok.

Fitoremediasi merupakan pemanfaatan tumbuhan, mikroorganisme untuk

meminimalisasi dan mendetoksifkasi polutan, strategi remediasi ini cukup

penting, karena tanaman berperan menyerap logam dan mineral yang tinggi atau

sebagai fitoakumulator dan fitochelator .

Dipilihnya eceng gondok karena berdasarkan penelitian-penelitian

sebelumnya tanaman ini memiliki kemampuan untuk mengolah limbah, baik itu

berupa logam berat, zat organik maupun anorganik. Seperti telah dibuktikan oleh

V K Verma, dkk yang melaporkan bahwa tanaman ini mampu manyerap Pb dan

Zn sebesar 17,6-80,3% dan 16,6-73,4% dari efluen industri kertas. Selain itu

Sheffield (1997) melaporkan bahwa tanaman ini mampu menurunkan konsentrasi

ammonia sebesar 81% dalam waktu 10 hari. Eichhornia crassipes (Mart). Solms

merupakan tumbuhan air yang dapat menyerap hara dan logam berat dalam

jumlah yang cukup signifikan. Zat hara yang terserap oleh akar tanaman akan

ditranslokasikan di dalam tubuh tanaman.

Gambar 1. Eceng Gondok



PEMBAHASAN

Fitoremediasi adalah pemanfaatan tanaman untuk mengekstraksi,

menghilangkan, dan mendetoksifikasi polutan dari lingkungan. Eceng gondok

dapat menyerap zat organik melalui ujung akar. Zat –

zat yang terserap akan

masuk ke dalam batang melalui pembuluh pengangkut kemudian menyebar ke

seluruh bagian tanaman eceng gondok. Pada proses ini zat-zat tersebut akan

mengalami reaksi biologi dan terakumulasi di dalam batang tanaman, kemudian

diteruskan ke daun (Sriyana, 2006).

Menurut Tchobanoglous dan Setiadi (2003), reaksi peruraian zat oleh bakteri

secara aerob dapat dilihat pada persamaan reaksi (1) berikut:

(1) COHNS + O2 CO2 + H2O + NH + C5H7NO2 + H2S

Peruraian zat organik pada proses anaerobik merupakan proses mikroba yang

rumit. Peruraian zat organik terdiri dari beberapa reaksi berurutan yang saling

tergantung dan paralel. Proses tersebut melibatkan berbagai macam

mikroorganisme dan menghasilkan rantai makan mikroba pada tiga grup trofik

yang terdiri dari mikroorganisme hidrolisis, asidogenesis, dan metanogenesis.

Pada mikroorganisme hidrolisis, zat organik kompleks tidak dapat

digunakan langsung sebagai substrat oleh sel untuk pertumbuhan dan

pembentukan produk. Pada proses hidrolisis, zat organik kompleks akan

terhidrolisis menjadi produk terlarut dan berubah menjadi molekul yang lebih

rendah (berantai pendek) agar dapat melewati membran sel. Reaksi yang terjadi

akan menghasilkan asam lemak, protein (asam amino), dan karbohidrat (glukosa)

seperti terlihat pada persamaan reaksi (2) di bawah ini:

(2) COHNS + H2 asam lemak + protein + karbohidrat

Pada mikroorganisme asidogenesis, zat organik sederhana produk dariproses hidrolisis digunakan sebagai sumber karbon dan energi oleh

mikroorganisme untuk melangsungkan proses asidogenesis. Mikroorganisme

yang berperan dalam proses asidogenesis disebut mikroorganisme asidogenesis.

Reaksi yang terjadi adalah seperti pada persamaan reaksi (3) sebagai berikut:

(3) Asam lemak (Fatty acid) asetat

Mikroorganisme Metanogenesis (MM) adalah grup trofik akhir yang penting

dalam sistem anaerobik. MM tidak dapat menggunakan hasil fermentasi grup



trofik 1 yang mempunyai atom karbon lebih dari 2 atom untuk pertumbuhannya

maupun untuk produksi metana. MM menggunakan sumber energi sederhana

seperti asetat, CO2 , H2 atau format untuk menghasilkan metana. Reaksi yang

terjadi adalah seperti pada persamaan reaksi (4) sebagai berikut:

(4) Asetat - + H2O CH4 + HCO3-

Pada bagian ini akan diuraikan hasil-hasil serta pembahasan yang berkaitan

dengan masalah fitoremediasi limbah laundry. Masalah yang diangkat berasal dari

limbah cair industri laundry yang telah mencemari lingkungan sekitar dan

menimbulkan menurunnya kualitas air yang telah terceamar oleh limbah tersebut.

Uji pendahuluan yang dilakukan sebelum pelaksanaan penelitian adalah uji

kandungan P dalam limbah cair laundry dan uji kandungan P dalam detergen serta

aklimatisasi eceng gondok. Setelah dilakukan pengujian maka didapatkan hasil

sebagai berikut.

Tabel 1. Data Hasil Uji Pendahuluan Kandungan P dalam Limbah

Cair Laundry dan Detergen

No. Letak Kandungan Limbah Jumlah

1. Dalam limbah cair laundry 253,03 mg/l

2. Dalam detergen 5,24%

Setelah didapatkan hasil uji pendahuluan kandungan P dalam limbah cair

laundry dan kandungan P dalam limbah detergen maka selanjutnya dilakukan

persiapan dan pelaksanaan penelitian. Variabel bebas yang diambil adalah

konsentrasi P yakni 200 mg/l, 250 mg/l, dan 300 mg/l serta waktu tinggal yakni

1,2,3,4, dan 5. Untuk variabel terikat yang diambil adalah akumulasi P dalam

akar, batang, dan daun tanaman.

Untuk aklimatisasi tanaman eceng gondok dilakukan dengan

menumbuhkan tanaman dalam aquades selama 3 hari sebelum dipindahkan ke

dalam limbah simulasi. Pembuatan limbah simulasi dilakukan dengan menimbang

sejumlah massa detergen sesuai dengan kadar P dan konsentrasi P yang

diinginkan kemudian melarutkannya ke dalam sejumlah volume aquades yang

telah ditentukan.



Hasil pengujian fosfor dengan spektrofotometer dan waktu efisiensi untuk

konsentrasi awal fosfor sebesar 200 mg/l, 250 mg/l, dan 300 mg/l diujikan pada

bagian-bagian tanaman eceng gondok. Bagian tanaman yang akumulasi P-nya

paling banyak adalah pada bagian akar, kemudian diikuti oleh bagian batang dan

bagian daun. Pola penyerapan yang seperti ini dikarenakan sejak tanaman eceng

gondok dikontakkan dengan limbah, setelah lewat satu hari batang dan daun

tanaman mulai kering. Hal ini dimulai dari bagian daun terlebih dahulu kemudian

beranjak ke batang. Hal ini terjadi sampai semua bagian daun dan batang

mengering semua, yaitu sampai hari ke-5 sehingga penelitian dihentikan pada hari

ke-5. Matinya tanaman enceng gondok ini dalam waktu 5 hari, waktu yang relatif

singkat antara lain disebabkan karena pH dari limbah laundry sebagai media

hidupnya tinggi, yaitu 10-11. Sedangkan untuk pertumbuhan yang lebih baik,

tenaman eceng gondok lebih cocok terhadap pH 7,0-7,5. Jika pH-nya lebih atau

kurang maka pertumbuhannya terhambat, bahkan mati bila kondisi ph nya terlalu

ekstrem (Dhahiyat, 1974). Bagian batang dan daun yang mengering inilah yang

menyebabkan bagian tersebut tidak dapat menerima za-tzat yang telah diserap

oleh akar, termasuk di dalamnya adalah P.

Waktu berpengaruh terhadap akumulasi P dalam tanaman enceng gondok,

dimana penyerapan P oleh akar dari hari ke-1 sampai hari ke-5 semakin

meningkat. Proses penyerapan zat-zat yang terdapat dalam limbah ini dilakukan

oleh ujung – ujung akar dengan jaringan meristem terjadi karena adanya gaya tarik-

menarik oleh molekul-molekul air yang ada pada tumbuhan. Zat-zat yang telah

diserap oleh akar akan masuk ke batang melalui pembuluh pengangkut (xylem),

yang kemudian akan diteruskan ke akar (Anonim, 1996).

Hasil uji t terhadap akumulasi P dalam tanaman eceng gondok antarapengulangan pertama dengan pengulangan kedua adalah menyatakan tidak ada

perbedaan yang signifikan antara rata-ratanya. Uji yang digunakan untuk

mengetahui data berdistribusi normal atau tidak adalah uji Kolmogorov-Smirnov

satu sampel. Dari analisa varian diperoleh hasil bahwa waktu tinggal tanaman

dalam limbah berpengaruh secara signifikan terhadap akumulasi P dalam

tanaman, sedangkan konsentrasi awal P dalam limbah tidak memberikan pengaruh

yang signifikan terhadap akumulasi P dalam tanaman.



PENUTUP

Fitoremediasi adalah pemanfaatan tanaman untuk mengekstraksi,

menghilangkan, dan mendetoksifikasi polutan dari lingkungan. Eceng gondok

dapat menyerap zat organik melalui ujung akar. pertumbuhan industri laundry ini

memiliki efek samping yang kurang baik, sebab industri-industri kecil tersebut

sebagian besar langsung membuang limbahnya ke selokan atau badan air tanpa

pengolahan terlebih dahulu.

Fitoremediasi fosfat dengan menggunakan tanaman enceng gondok dapat

menyerap fosfat sebagai P total dalam limbah laundry dalam jumlah yang cukup

banyak dalam waktu 5 hari. Hasil pengujian fosfor dengan spektrofotometer dan

waktu efisiensi untuk konsentrasi awal fosfor sebesar 200 mg/l, 250 mg/l, dan 300

mg/l diujikan pada bagian-bagian tanaman eceng gondok. Bagian tanaman yang

akumulasi P-nya paling banyak adalah pada bagian akar, kemudian diikuti oleh

bagian batang dan bagian daun. Pola penyerapan yang seperti ini dikarenakan

sejak tanaman eceng gondok dikontakkan dengan limbah, setelah lewat satu hari

batang dan daun tanaman mulai kering. Hal ini dimulai dari bagian daun terlebih

dahulu kemudian beranjak ke batang. Hal ini terjadi sampai semua bagian daun

dan batang mengering semua, yaitu sampai hari ke-5 sehingga penelitian

dihentikan pada hari ke-5.

Matinya tanaman enceng gondok ini dalam waktu 5 hari, waktu yang

relatif singkat antara lain disebabkan karena pH dari limbah laundry sebagai

media hidupnya tinggi, yaitu 10-11. Sedangkan untuk pertumbuhan yang lebih

baik, tenaman eceng gondok lebih cocok terhadap pH 7,0-7,5. Jika pH-nya lebih

atau kurang maka pertumbuhannya terhambat, bahkan mati bila kondisi ph nyaterlalu ekstrem (Dhahiyat, 1974). Bagian batang dan daun yang mengering inilah

yang menyebabkan bagian tersebut tidak dapat menerima za-tzat yang telah

diserap oleh akar, termasuk di dalamnya adalah P.

Tanaman eceng gondok dapat digunakan untuk menurunkan fosfat sebagai

P total pada limbah industri kecil laundry sebagai pengolahan awal.



DAFTAR PUSTAKA

A.P.H.A. 1975. Standard Methods for Examination of water and Wastewater ,

14th Edition

Bill, George. 1997. Water Hyacinth (Eichhornia crassipes): Invasive

Nonindigenous Plants in Florida. University of Florida, IFAS, Center for

Aquatic Plants.Florida. http://aquat1.ifas.ufl.edu/hyacin2.html

Dhahiyat. 1974. Aspek Ekologi Gulma Air dalam Analisa Dampak Lingkungan

Kursus Dasar-Dasar Analisa Lingkungan. Bandung : Lembaga Ekologi

Universitas Padjajaran

Salt, D.E., R.D. Smith & I. Raskin. 1998. Annual Review Plant Physiology and Plant Molecular Biology : Phytoremediation. Annual Reviews. USA.

501 – 662.

Setiadi, T. dan Dewi, R.G., 2003, “Pengolahan Limbah Industri“. Bandung :

Departemen Teknik Kimia. ITB

Sriyana, H.Y., 2006, “Kemampuan Eceng Gondok dalam Menurunkan Kadar

Menggenang“, Tesis S2, Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Kimia UGM,

Yogyakarta.

Takamura. 2002. Laundry & Dry-Cleaning Industry. All Japan Laundry &

Drycleaning Association.

http://www.prtr.nite.go.jp/english/pdf/manual2005/calc14-2e.pdf

Verma, V.K., R.K Gupta, dan J.P.N Rai. 2005. Biosorption of Pb and Zn from

pulp and paper industry effluent by water hyacinth (Eichhornia crassipes ).

http://www.niscair.res.in/ScienceCommunication/ResearchJournals/rejour/

Jsir/jsir2k5/jsir_oct05.asp. IPC Code: C02F3/32.

Fitoremediasi Fosfat Dengan Pemanfaatan Eceng Gondok Eichornia Crassipes) Dalam Studi Kasus Pada...

Documents

Transcript of Fitoremediasi Fosfat Dengan Pemanfaatan Eceng Gondok Eichornia Crassipes) Dalam Studi Kasus Pada...