PENANGANAN LOGAM CR DARI LIMBAH BATIK DENGAN FITOREMIDIASI HYDRILLA VERTICILLAArtikelDisusun Guna Memenuhi Tugas Mata Kuliah Kimia Lingkungan

Disusun oleh:

TEGUH WIBOWO (0402512025)

KONSENTRASI KIMIA

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN IPA

PASCA SARJANA UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG2014Penanganan Logam Cr dari Limbah Batik dengan Fitoremidiasi Hydrilla Verticilla1. Pendahuluan

Indonesia merupakan salah satu dari sekian banyak negara di dunia yang kayaakankebudayaan.Batik merupakan salah satu dari kebudayaan Indonesia yang berupa kain bermotif. Hingga sekarang pesona batik disukai baik di dalam negeri maupun di luar negeri.Keindahan dan kecantikan batik Indonesia terletak pada begitu banyaknya perubahan dan motif yang muncul dalam perbedaan kebudayaan.Batik sebagai kekayaan Indonesia memiliki nilai seni yang tinggi.Jenis, corak, motif batik tradisional maupun modern tergolong amat banyak, namun corak dan variasinya sesuai dengan filosofi dan budaya masing-masing daerah yang amat beragam.Potensi Industri batik secara ekonomi cukup memberikan pendapatan yang besar kepada negara, baik dari segi penyerapan tenaga kerja maupun pemasukan devisa dan pajak.Permintaanpasar untuk konsumsi lokal dan luar negeri terbuka luas sehingga memberikan peluang yang besar untuk perkembangan industri ini.Batik Indonesia sebagai keseluruhanteknik,teknologi, serta pengembanganmotifdan budaya yang terkait. UNESCOtelah menetapkan batik sebagaiWarisan Kemanusiaan untuk Budaya Lisan dan Nonbedawi (Masterpieces of the Oral and Intangible Heritage of Humanity) sejak2 Oktober2009. Pengakuan ini diberikan UNESCO dengan melihat berbagai upaya yang dilakukan oleh Indonesia, terutama karena penilaian terhadap keragaman motif batik yang penuh makna filosofi mendalam. Di samping itu, pemerintah dan rakyat Indonesia juga dinilai telah melakukan berbagai langkah nyata untuk melindungi dan melestarikan warisan budaya ini secara turun temurun. Pengakuan UNESCO, membuat pengusaha batik lebih bersemangat karena hasil karya yang sudah diwariskan oleh para leluhur mendapat pengakuan dari dunia.Industribatiknasionalsemakinberkembangakibatsemakinbanyak permintaan terhadap batik. Sejak dicanangkan hari batik nasional pada tanggal 2 Oktober 2009, omzet pengusaha batik meningkat drastis. Euforia batik pun menjadi tampak sangat jelas di masyarakat. Semua sekolah mewajibkan siswa-siswinya memakai seragam batik di hari tertentu. Karyawan bank, pegawai, penyiar televisi, hingga instansi-instansi swasta pun memakai batik. Peminat batik pun tidak lagi orang-orang tua, namun juga remaja kini mulai memakai batik. Ditambah lagi baju batik tidak hanya dipakai di saat acara resmi, bahkan waktu santai juga menggunakan batik.Pada mulanya pembuatan batik diproduksi secara tardisional, namun sekarang beberapa industri batik sudah menggunakan teknologi modern dalam produksi maupun rancangannya. Akan tetapi pembuatan batik secara tradisional masih menjadi usaha sebagian besar masyarakat di daerah penghasil batik seperti Jateng, DIY, Jatim, Jabar, dan daerah-daerah lain di luar Jawa.

Dalam proses produksinya ini menghasilkan limbah cair yang jumlahnya mencapai 80% dari seluruh jumlah air yang dipergunakan dalam proses pembatikan (Watini, 2009). Industri batik merupakan salah satu penghasil limbah cair yang berasal dari proses pewarnaan. Beberapa jenis zat warna yang berasal dari proses pencucian kain batik juga mengandung logam berat seperti kromium (Puspita, dkk, 2011). Keberadaan kromiun pada perairan dijumpai dalam dua bentuk yaitu ion kromium valensi III (Cr3+) dan ion kromium valensi VI (Cr6+). Cr6+ lebih toksik dari pada Cr3+ karena ion ini sukar terurai, tidak mengendap, stabil, dan toksik. Keberadaan kromium di perairan dapat menyebabkan penurunan kualitas air serta membahayakan lingkungan dan organisme akuatik (Susanti dan Henny, 2008).Dampak yang ditimbulkan bagi organisme akuatik yaitu terganggunya metabolisme tubuh akibat terhalangnya kerja enzim dalam proses fisiologis. Kromium dapat menumpuk dalam tubuh dan bersifat kronis yang akhirnya mengakibatkan kematian organisme akuatik (Palar, 2008). Sedangkan bagi manusia dapat menyebabkan ulkus pada hidung dan kulit, hiperpigmentasi pada kulit, kanker kulit dan mengindikasi nekrosis tubulus ginjal (Purwaningsih, 2008). Terlebih bahwa yang terkena dampak tersebut kebanyakan adalah seorang perempuan. Karena sebagain besar tenaga kerja untuk produksi batik adalah perempuan. Kita bisa membayangkan jika sebagain besar perempuan di daerah tertentu merupakan korban dari pencemaran tersebut. Tentunya akan sangat mempengaruhi kehidupan di masa depan bangsa ini. Hal ini dapat diterima oleh logika kita, bahwa perempuan akan melahirkan generasi untuk membangun bangsa ini menjadi maju. Jika induk dari generasi itu saja sudah tidak sehat, apalagi generasi yang akan dilahirkan tersebut. Mengingat hal tersebut, maka limbah yang akan dibuang ke lingkungan seyogyanya mengalami proses pengolahan terlebih dahulu untuk menghindari hal tersebut.

Pengolahan limbah cair batik dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai metode, salah satunya adalah pengolahan secara biologi. Salah satu teknik pengolahan secara biologi adalah teknik pengolahan secara fitoremediasi dengan memanfaatkan tumbuhan untuk menyerap bahan pencemar seperti logam berat kromium. Kemampuan tumbuhan ini banyak digunakan untuk mengolah air buangan, karena tumbuhan ini mampu mengolah air buangan dengan tingkat efisiensi yang tinggi (Mukti, 2008). Jenis tumbuhan air yang berpotensi dalam pengolahan air limbah adalah Hydrilla verticillata. Selain itu dari segi ekonomi tumbuhan ini harganya relatif murah, tidak memerlukan perawatan khusus dan pemeliharaan sangat mudah.2. Pembahasan

Produksi Batik di IndonesiaIndustri batik dan tekstil merupakan salah satu penghasil limbah cair yang berasal dari proses pewarnaan. Selain kandungan zat warnanya tinggi, limbah industri batik dan tekstil juga mengandung bahan-bahan sintetik yang sukar larut atau sukar diuraikan. Setelah proses pewarnaan selesai, akan dihasilkan limbah cair yang berwarna keruh dan pekat. Biasanya warna air limbah tergantung pada zat warna yang digunakan. Limbah air yang berwarna-warni ini yang menyebabkan masalah terhadap lingkungan. Limbah zat warna yang dihasilkan dari industri tekstil umumnya merupakan senyawa organik non-biodegradable, yang dapat menyebabkan pencemaran lingkungan terutama lingkungan perairan. Senyawa zat warna di lingkungan perairan sebenarnya dapat mengalami dekomposisi secara alami oleh adanya cahaya matahari, namun reaksi ini berlangsung relatif lambat, karena intensitas cahaya UV yang sampai ke permukaan bumi relatif rendah sehingga akumulasi zat warna ke dasar perairan atau tanah lebih cepat daripada fotodegradasinya (Al-Kdasi, 2004)

Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga), yang lebih dikenal sebagai sampah, yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis. Bila ditinjau secara kimiawi, limbah ini terdiri dari bahan kimia Senyawa organik dan Senyawa anorganik. Dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiran limbah dapat berdampak negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia, sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap limbah. Tingkat bahaya keracunan yang ditimbulkan oleh limbah tergantung pada jenis dan karakteristik limbah. Karakteristik limbah adalah berukuran mikro, dinamis, penyebarannya berdampak luas dan antar generasi akan berdampak dalam jangka panjang. Faktor yang mempengaruhi kualitas limbah adalah volume limbah, kandungan bahan pencemar, dan frekuensi pembuangan limbah (Anonim, 2009)

Berdasarkan karakteristiknya, limbah industri dapat digolongkan menjadi 4 bagian yaitu : limbah cair, limbah padat, limbah gas dan partikel, serta limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun). Bahan kimia yang termasuk dalam kategori B3 (bahan beracun berbahaya) ini dapat memacu kanker kulit (Suara Merdeka, WACANA, Kamis 26 April 2007). Untuk mengatasi limbah ini diperlukan pengolahan dan penanganan limbah. Pada dasarnya pengolahan limbah ini dapat dibedakan menjadi pengolahan menurut tingkatan perlakuan dan pengolahan menurut karakteristik limbah (Anonim, 2009)

Kualitas limbah cair industri batik sangat tergantung jenis proses yang dilakukan, padaumumnya limbah cair bersifat basa dan kadar organik yang tinggi yang disebabkan oleh sisa-sisa pembatikan. Pada proses pencelupan (pewarnaan) umumnya merupakan penyumbang sebagian kecil limbah organik, namun menyumbang wama yang kuat, yang mudah terdeteksi, dan hal ini dapat mengurangi keindahan sungai maupun perairan. Pada proses persiapan, yaitu prosesnganjiatau penganjian, menyumbang zat organik yang banyak mengandung zat padat tersuspensi. Zat padat tersuspensi apabila tidak segera diolah akan menimbulkan bau yang tidak sedap dan dapat digunakan untuk menilai kandungan COD dan BOD.

Kebanyakan penggunaan bahan pencelup dengan struktur molekul organik yang stabil tidak dapat dihancurkan dengan proses biologis, untuk menghilangkan warna air limbah yang efisien dan efektif adalah dengan perlakuan secara biologis, fisik dan kimia (Purwaningsih, 2008).

Karakteristik Air Limbah BatikKarakteristik air limbah dapat digolongkan dalam sifat fisika, kimia dan biologi. Dengan mengetahui jenis polutan yang terdapat dalam air limbah, dapat ditentukan unit proses yang dibutuhkan.

a. Karakter Fisika

Karakter fisika air limbah meliputi temperatur, bau, warna, dan padatan. Temperatur menunjukkan derajat atau tingkat panas air limbah yang diterakan ke dalam skala. Bau merupakan parameter yang subyektif. Pengukuran bau tergantung pada sensitivitas indera penciuman seseorang. Adanya bau yang lain pada air limbah, menunjukkan adanya komponen-komponen lain di dalam air tersebut. Misalnya, bau seperti telur busuk menunjukkan adanya hidrogen sulfida. Pada air limbah, warna biasanya disebabkan oleh adanya materidisolved, suspended,dan senyawa-senyawa koloidal, yang dapat dilihat dari spektrum warna yang terjadi. Padatan yang terdapat di dalam air limbah dapat diklasifikasikan menjadifloating, settleable, suspended atau dissolved.b. Karakter kimia

Karakter kimia air limbah meliputi senyawa organik dan senyawa anorganik. Senyawa organik adalah karbon yang dikombinasi dengan satu atau lebih elemen-elemen lain (O, N, P, H). Saat ini terdapat lebih dari dua juta senyawa organik yang telah diketahui. Senyawa anorganik terdiri atas semua kombinasi elemen yang bukan tersusun dari karbon organik. Karbon anorganik dalam air limbah pada umumnya terdiri atassand,grit, dan mineral-mineral, baiksuspendedmaupundissolved. Misalnya: klorida, ion hidrogen, nitrogen, fosfor, logam berat dan asam.

c. Karakter Biologis

Mikroorganisme ditemukan dalam jenis yang sangat bervariasi hampir dalam semua bentuk air limbah, biasanya dengan konsentrasi 105-108 organisme/ml. Kebanyakan merupakan sel tunggal yang bebas ataupun berkelompok dan mampu melakukan proses kehidupan (tumbuh, metabolisme, dan reproduksi). Secara tradisional, mikroorganisme dibedakan menjadi binatang dan tumbuhan. Namun, keduanya sulit dibedakan. Oleh karena itu, mikroorganisme kemudian dimasukkan kedalam kategori protista, status yang sama dengan binatang ataupun tumbuhan. Virus diklasifikasikan secara terpisah. Keberadaan bakteri dalam unit pengolahan air limbah merupakan kunci efisiensi proses biologis. Bakteri juga berperan penting untuk mengevaluasi kualitas air (Purwaningsih, 2008).

Karakteristik Logam KromiumKromium adalah elemen yang secara alamiah ditemukan dalam konsentrasi yang rendah di batuan, hewan, tanaman, tanah, debu vulkanik dan juga gas. Kromium terdapat di alam dalam beberapa bentuk senyawa yang berbeda. Bentuk yang paling umum adalah kromium (III) dan kromium (VI). Kromium (VI) umumnya dihasilkan dari proses industri. Senyawa kromium masing masing mempunyai peranan yang berbeda di lingkungan dan efek yang berbeda pula terhadap kesehatan manusia sesuai dengan bilangan oksidasinya. Dilaporkan bahwa krom (VI) merupakan senyawa krom yang paling berbahaya (misalnya Kalium Kromat K2CrO4 atau CrO3) (Cahyadi, dkk, 2013).Kromium merupakanlogam tahan korosi(tahan karat) dan dapat dipoles menjadi mengkilat. Dengan sifat ini, kromium (krom) banyak digunakan sebagai pelapis padaornamen-ornamen bangunan, komponen kendaraan, seperti knalpot pada sepeda motor, maupun sebagai pelapis perhiasan seperti emas, emas yang dilapisi oleh kromium ini lebih dikenal dengan sebutan emas putih. Logam krom merupakan logam yang berharga tetapi memiliki kadar racun yang tinggi, sehingga pemisahan dan recovery dari limbah sangat penting dilakukan. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk pemisahan dan recovery logam krom adalah membran cair berpendukung (Supported Liquid Membrane, SLM).

Dampak kesehatan akibat pemajanan kromium yakni sebagai berikut:

a. Efek Fisologi

Krom (VI) mudah menembus membran sel dan akan terjadi reduksi didalamnya. Organ utama yang terserang karena krom adalah terhisap oleh paru-paru, organ ain yang bias terserang adalah ginjal, liver, kulit dan system imunitas.

b. Efek pada Kulit

Asam kromik, dikromat dan kromiumVI selain iritan kuat juga korosif. Letak luka biasa di akar kuku, persendian dan selaput antara jari, bagian belakang tangan dan lengan. Karakteristik luka karena krom mula-mula melepuh (papulae) kemudian terbentuk luka dengan tepi yang meninggi dan keras.c. Efek pada Saluran Pernapasan

Efek iritasi paru-paru terjadi pada pemajanan (menghirup debu kromium) dalam jangka panjang dan mempunyai efek terhadap iritasi kronis, penyumbatan dan hiperemia, renitis kronis, polip, trakheobronkitis dan paringitis kronis.

d. Efek pada Ginjal dan Hati

Gangguan pada ginjal terjadi setelah menghirup dan menelan kromium. Pernah ditemukan kerusakan pada lomerulus ginjal. Kenaikan kadar Beta-2 mikroglobulin dalam urin merupakan indikator adanya kerusakan tubulus.Pemajanan akut kromium dapat menyebabkan nekrosis hepar. Bila terjadi 20% tubuh tersiram asam kromat akan mengakibatkan kerusakan berat hepar dan terjadi kegagalan ginjal akut.

Fitoremidiasi dengan Hydilla

Proses pengolahan limbah dengan menggunakan tumbuhan air dikenal dengan istilah fitoremediasi. Istilah fitoremediasi berasal dari bahasa Inggris phytoremediation yang berarti phyto berarti tumbuhan atau tanaman. Remediation yaitu memperbaiki atau menyembuhkan atau membersihkan sesuatu. Jadi fitoremediasi merupakan suatu sistem yang menggunakan tumbuhan, dimana tumbuhan tersebut bekerjasama dengan mikroorganisme dalam media (tanah, koral dan air) untuk mengubah, menghilangkan, menstabilkan atau menghancurkan zat kontaminan menjadi kurang atau tidak berbahya sama sekali bahkan menjadi bahan yang berguna secara ekonomi.

Pada dasarnya semua tumbuhan air mempunya potensi sebagai pengolahan limbah. Efektifitas dari masing-masing tumbuhan tergantung pada karekteristik air limbah yang diolah serta faktor lingkungan yang menjadi syarat tumbuhnya. Selain itu perlu difikirkan efek negatif yang mungkin ditimbulkan seperti berkembangnya nyamuk, bakteri patogen, cacing dan binatang lain yang dapat menimbulkan penyakit yang kemungkinan dapat hidup pada sistem akuatik tersebut (Wulandari dkk, 2011).Sistem akuatik terdiri dari beberapa kolam dimana tumbuhan air tumbuh untuk mencapai pengolahan yang potensial. Fungsi dari tumbuhan air adalah menyediakan komponen lingkungan perairan yang dapat meningkatkan kemampuan pengolahan dari suatu sistem pengolahan air limbah yang ada. Tumbuhan air yang digunakan adalah Hydrilla verticalla.Hydrilla verticalla juga dikenal sebagai semacam tumbuhan air, Florida Elodea, Wasserquirl dan orang India Star- Vine. Daun daunnya kecil, lebarnya sekitar 2- 4 mm dan panjangnya 6 20 mm. Daun daunnya seperti tali pengikat dengan ujung yang dipertajam dan mempunyai garis tepi yang bergerigi. Berjumlah 4-8 daun. Dari penelitian terdahulu oleh Suciati (2003) didapatkan penurunan krom sebesar 85,14 % pada pemanfaatan Hydrilla verticalla sebagai media filter pada limbah penyamakan kulit. Hasil penelitian Susilaningsih (2002) juga menunjukkan kombinasi tumbuhan Hydrilla verticillata dan Eichornia crassipes mampu menyerap logam kromium (VI) lebih dari kemampuan secara monokultur. Pada pemaparan 96 jam dicapai hasil penyerapan terbesar sebanyak 88,282 %.

Fitoremidiasi dengan Hydrilla verticalla relatif murah dan mudah. Karena tumbuhan ini mudah dipelihara dan harganya murah. Serta pelaksanaannya dapat dilakukan secara sederhana. Sehingga metode ini sangat representatif untuk dilakukan pada industri batik dalam rangka mengatasi dampak dari pencemaran limbahnya. Hydrilla verticalla dapat ditempatkan di kolam penampungan limbah cair dengan kerapatan 50 mg/ cm2. Sebelum diaplikasikan untuk mendegradasi krom (Cr), terlebih dahulu dilakukan aklimatisasi pada tumbuhan Hydrilla Verticilla dilakukan selama 7 hari. Tujuan proses aklimatisasi ini adalah agar tumbuhan Hydrilla Verticilla dapat menyesuaikan diri dengan limbah yang mengandung Cr yang nantinya akan menjadi tempat hidupnya dan agar tumbuhan Hydrilla Verticilla mampu dan beradaptasi dan memiliki toleransi yang cukup tinggi terhadap bahan-bahan toksik yang terdapat dalam logam berat Cr.3. Kesimpulan

Berdasarkan uraian tersebut di atas bahwa penangggulangan logam Cr pada limbah cair batik dapat dilakukan dengan metode fitoremidiasi menggunakan Hydrilla Verticilla. Hydrilla Verticilla sangat efektif untuk mendegradasi logam Cr. Selain itu metode ini dari segi ekonomi tumbuhan ini harganya relatif murah, tidak memerlukan perawatan khusus dan pemeliharaan sangat mudah. Sehingga metode ini representatif untuk diaplikasikan pada industri batik demi menciptakan lingkungan yang bersahabat.DAFTAR PUSTAKA

Al-Kdasi, A., Idris, A., Saed, K. dan Guan, C.T., 2004. Treatment of Textile Wastewater by Advanced Oxidation Processes. Global Nest the Int. J. 6: 222-230.

Anonim. 2009. Batik. http://id.wikipedia.org/wiki/Batik. (online)Cahyadi, Siregar, Asrul S., dan Vita, Nuning. 2013. Potensi Zeolit Alam Sebagai Media Penyerapan Logam Berat Kromium (Cr) yang Terkandung dalam Limbah Cair Industri Penyamakan Kulit. Jurnal Teknologi Pengolahan Limbah. Vol. 16. November 2013.

Mukti, A. M. 2008. Penggunaan Tumbuhan Eceng Gondok (Eichornia crassipess) Sebagai Pre Treatmen Pengolahan Air Minum Pada Air Selokan Mataram. http://www.rac.uii.ac.id/.Pdf. (online)Palar, H. 2008. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta: Rineka Cipta.Puspita, Upit R., Siregar, Asrul S., dan Hidayati, Nuning V. 2011. Kemampuan Tumbuhan Air Sebagai Agen Fitoremidiator Logam Berat Kromium (Cr) yang Terdapat pada Limbah Cair Industri Batik. Berkala Perikanan Terubuk. Vol. 39. No. 1. Februari 2011.

Purwaningsih, I. 2008. Pengolahan Limbah Cair Industri Batik CV. Batik Indah Raradjonggrang Yogyakarta dengan Metode Elektrokoagulasi Ditinjau dari Parameter Oxygen Demand (COD) dan Warna. http://rac.uii.ac.id/Publik/skr ipsi_02513126,pdf. (online)

Farodlilah. 2007. Hati-hati Limbah Batik. Suara Merdeka-WACANA, Edisi Kamis 26 April 2007.Suciati. 2003. Penurunan Konsentrasi Krom (VI) dalam Limbah Cair Penyamakan Kulit dengan Menggunakan Tanaman Hydrilla verticilla. Laporan Tugas Akhir. Surabaya: ITS.

Susanti, E., Henny. 2008. Pedoman Pengolahan Limbah Cair yang Mengandung Kromium dengan Sistem Lahan Basah Buatan Dan Reaktor Kolom. Cibinong: LIPI.

Susilaningsih, D. 2002. Pemanfaatan Tumbuhan Hydrilla verticillata dan Eichornia crassipes sebagai Salah satu Usaha Pengendalian Pencemaran Logam Kromium (Cr) dari Limbah Pelapisan Logam. Skripsi. Purwokerto: Universitas Jenderal Soedirman.

Watini, 2009. Pengaruh Waktu Kontak Eceng Gondok (Eichornia crassipes) Terhadap Penurunan Kadar Cd dan Cr Pada Air Limbah Industri Batik (Home Industry Batik di Desa Sokaraja Lor). Skripsi. Purwokerto: Universitas Jenderal Soedirman.

Wulandari, Candra D., dan Simanungsong Tuani L. 2011. Uji Efektivitas Azolla pinata dan Hydrilla sp untuk Meremovel Logam Berat Kromium (Cr) pada Limbah Tektil (Studi Kasus Limbah Pencelupan Batik di Malang). Malang: ITN Malang.

14