PENGENDALIAN LIMBAH BUDIDAYA PERIKANAN MELALUI …

9
PENDAHULUAN Dalam rangka mewujudkan visi Kementerian Kelautan dan Perikanan (KKP) untuk menjadikan Indonesia sebagai penghasil produk kelautan dan perikanan terbesar tahun 2015, maka KKP menargetkan peningkatan produksi hingga 353% pada tahun 2014. Dalam proses peningkatan produksi tersebut, khususnya oleh sektor perikanan budidaya, juga akan menyebabkan terjadinya peningkatan “hasil sampingan” dari kegiatan budidaya tersebut berupa limbah. Untuk mencegah terjadinya kerusakan lingkungan akibat peningkatan volume limbah yang dihasilkan, diperlukan suatu bentuk kegiatan budidaya yang dilengkapi dengan sistem pengolahan limbahnya. PENGENDALIAN LIMBAH BUDIDAYA PERIKANAN MELALUI PEMANFAATAN TUMBUHAN AIR DENGAN SISTEM CONSTRUCTED WETLAND Erlania Pusat Penelitian dan Pengembangan Perikanan Budidaya Jl. Ragunan 20, Pasar Minggu, Jakarta Selatan 12540 E-mail: [email protected] ABSTRAK Berkembangnya kegiatan usaha budidaya menye- babkan semakin besarnya masukan limbah organik ke perairan. Pengolahan limbah organik pada dasarnya tidak membutuhkan biaya yang tinggi. Konsep pengolahan air limbah menggunakan media tumbuhan air atau yang lebih populer dengan istilah fitoremediasi sangat efektif digunakan. Proses fitoremediasi ini diterapkan dalam bentuk sistem constructed wetland. Dalam sistem ini, tumbuhan air menyerap bahan organik dari limbah budidaya yang dimanfaatkan untuk proses pertumbuhannya. Selain itu, tumbuhan air juga dapat menyerap kandungan logam berat yang terdapat dalam air. Pemanfaatan tumbuhan air untuk pengolahan limbah tidak membutuhkan biaya yang besar dan teknik khusus dalam pemeliharaannya, serta dapat memberikan nilai tambah lainnya. Selain tidak memerlukan bahan kimia yang dapat membahayakan lingkungan, juga dapat dipanen dan dimanfaatkan sebagai pupuk, pakan ternak, kerajinan tangan, dan memberikan nilai estetika pada area pengolahan limbah. KATA KUNCI: pengendalian, limbah budidaya, tumbuhan air, constructed wetland Konsep pengolahan air limbah menggunakan media tumbuhan air atau yang lebih populer dengan istilah fitoremediasi sudah lama dikenal. Akan tetapi terapi lingkungan dengan cara ini masih kurang “diminati” oleh masyarakat sebagai solusi pemecahan masalah lingkungan yang semakin lama akan menjadi permasalahan yang kronis. Di sisi lain, pengolahan limbah menggunakan bahan-bahan kimia justru membutuhkan biaya yang sangat tinggi, bahkan terkadang melebihi biaya produksi suatu produk tertentu, sehingga sebagian masyarakat lebih memilih untuk tidak melakukan pengolahan limbah terlebih dahulu sebelum limbah tersebut dibuang ke lingkungan sekitarnya. Akibatnya semakin lama terjadi penurunan kualitas lingkungan yang berdampak pada penurunan kualitas dan kuantitas produk budidaya itu sendiri. Konsep pengolahan limbah dengan prinsip fitoremediasi ini biasanya diterapkan dengan membangun sebuah ekosistem buatan yang berfungsi sebagai pengolahan air limbah, yang dikenal dengan sistem constructed wetland (Crites et al., 1988). Menurut Departement of Natural Resources, State of Georgia (2002), constructed wetland merupakan suatu sistem pengolahan air limbah secara alami dengan konstruksi yang sederhana serta membutuhkan biaya operasional dan pemeliharaan yang lebih murah dibandingkan sistem pengolahan air limbah dengan mekanisme konvensional. Constructed wetland terdiri atas sebuah kolam yang didesain secara layak, yang di dalamnya terdapat air limbah, substrat dan tumbuhan air, serta termasuk saluran pembuangan air ke perairan umum. Dalam Anonimous (1976), dinyatakan juga bahwa metode pengolahan limbah ini dapat diterapkan untuk berbagai skala/ukuran pengolahan limbah sesuai dengan kebutuhan, misalnya untuk pengolahan limbah pemuki- man, pertanian, maupun perkotaan. Selain itu, tumbuhan air tertentu juga dapat membantu menghilangkan bahan- bahan berbahaya dari air minum, seperti cadmium, nikel, merkuri, fenol dan bahan-bahan yang bersifat karsino- genik. Bahan-bahan tersebut akan diserap dari air dan dikonsentratkan hingga menjadi 4.000–20.000 kali lebih konsentrat di dalam tumbuhan tersebut daripada di air. 129 Pengendalian limbah budidaya perikanan melalui pemanfaatan tumbuhan air ..... (Erlania)

Transcript of PENGENDALIAN LIMBAH BUDIDAYA PERIKANAN MELALUI …

Page 1: PENGENDALIAN LIMBAH BUDIDAYA PERIKANAN MELALUI …

PENDAHULUAN

Dalam rangka mewujudkan visi Kementerian Kelautandan Perikanan (KKP) untuk menjadikan Indonesia sebagaipenghasil produk kelautan dan perikanan terbesar tahun2015, maka KKP menargetkan peningkatan produksihingga 353% pada tahun 2014. Dalam proses peningkatanproduksi tersebut, khususnya oleh sektor perikananbudidaya, juga akan menyebabkan terjadinya peningkatan“hasil sampingan” dari kegiatan budidaya tersebut berupalimbah. Untuk mencegah terjadinya kerusakan lingkunganakibat peningkatan volume limbah yang dihasilkan,diperlukan suatu bentuk kegiatan budidaya yangdilengkapi dengan sistem pengolahan limbahnya.

PENGENDALIAN LIMBAH BUDIDAYA PERIKANAN MELALUI PEMANFAATANTUMBUHAN AIR DENGAN SISTEM CONSTRUCTED WETLAND

ErlaniaPusat Penelitian dan Pengembangan Perikanan Budidaya

Jl. Ragunan 20, Pasar Minggu, Jakarta Selatan 12540E-mail: [email protected]

ABSTRAK

Berkembangnya kegiatan usaha budidaya menye-babkan semakin besarnya masukan limbah organikke perairan. Pengolahan limbah organik padadasarnya tidak membutuhkan biaya yang tinggi.Konsep pengolahan air limbah menggunakanmedia tumbuhan air atau yang lebih populerdengan istilah fitoremediasi sangat efektifdigunakan. Proses fitoremediasi ini diterapkandalam bentuk sistem constructed wetland. Dalamsistem ini, tumbuhan air menyerap bahan organikdari limbah budidaya yang dimanfaatkan untukproses pertumbuhannya. Selain itu, tumbuhan airjuga dapat menyerap kandungan logam berat yangterdapat dalam air. Pemanfaatan tumbuhan airuntuk pengolahan limbah tidak membutuhkanbiaya yang besar dan teknik khusus dalampemeliharaannya, serta dapat memberikan nilaitambah lainnya. Selain tidak memerlukan bahankimia yang dapat membahayakan lingkungan, jugadapat dipanen dan dimanfaatkan sebagai pupuk,pakan ternak, kerajinan tangan, dan memberikannilai estetika pada area pengolahan limbah.

KATA KUNCI: pengendalian, limbah budidaya,tumbuhan air, constructed wetland

Konsep pengolahan air limbah menggunakan mediatumbuhan air atau yang lebih populer dengan istilahfitoremediasi sudah lama dikenal. Akan tetapi terapilingkungan dengan cara ini masih kurang “diminati” olehmasyarakat sebagai solusi pemecahan masalah lingkunganyang semakin lama akan menjadi permasalahan yangkronis. Di sisi lain, pengolahan limbah menggunakanbahan-bahan kimia justru membutuhkan biaya yang sangattinggi, bahkan terkadang melebihi biaya produksi suatuproduk tertentu, sehingga sebagian masyarakat lebihmemilih untuk tidak melakukan pengolahan limbahterlebih dahulu sebelum limbah tersebut dibuang kelingkungan sekitarnya. Akibatnya semakin lama terjadipenurunan kualitas lingkungan yang berdampak padapenurunan kualitas dan kuantitas produk budidaya itusendiri. Konsep pengolahan limbah dengan prinsipfitoremediasi ini biasanya diterapkan dengan membangunsebuah ekosistem buatan yang berfungsi sebagaipengolahan air limbah, yang dikenal dengan sistemconstructed wetland (Crites et al., 1988).

Menurut Departement of Natural Resources, State ofGeorgia (2002), constructed wetland merupakan suatu sistempengolahan air limbah secara alami dengan konstruksiyang sederhana serta membutuhkan biaya operasional danpemeliharaan yang lebih murah dibandingkan sistempengolahan air limbah dengan mekanisme konvensional.Constructed wetland terdiri atas sebuah kolam yangdidesain secara layak, yang di dalamnya terdapat airlimbah, substrat dan tumbuhan air, serta termasuk saluranpembuangan air ke perairan umum.

Dalam Anonimous (1976), dinyatakan juga bahwametode pengolahan limbah ini dapat diterapkan untukberbagai skala/ukuran pengolahan limbah sesuai dengankebutuhan, misalnya untuk pengolahan limbah pemuki-man, pertanian, maupun perkotaan. Selain itu, tumbuhanair tertentu juga dapat membantu menghilangkan bahan-bahan berbahaya dari air minum, seperti cadmium, nikel,merkuri, fenol dan bahan-bahan yang bersifat karsino-genik. Bahan-bahan tersebut akan diserap dari air dandikonsentratkan hingga menjadi 4.000–20.000 kali lebihkonsentrat di dalam tumbuhan tersebut daripada di air.

129

Pengendalian limbah budidaya perikanan melalui pemanfaatan tumbuhan air ..... (Erlania)

Page 2: PENGENDALIAN LIMBAH BUDIDAYA PERIKANAN MELALUI …

PERANAN TUMBUHAN AIR DALAM PROSES PURIFIKASIAIR LIMBAH

Fitoremediasi merupakan suatu proses menggunakanjenis tanaman tertentu yang bekerjasama dengan mikro-organisme dalam media, untuk mengubah bahanpencemar menjadi kurang atau tidak berbahaya, bahkanmenjadi bahan yang berguna secara ekonomis (Anoni-mous, 2003).

Menurut Boyd (1970), pemilihan tipe tumbuhan airsebagai penyerap atau perangkap nutrien yang potensialmembutuhkan beberapa kriteria, antara lain :

a. Kecepatan tumbuh yang tinggib. Dapat memproduksi biomassa yang besar dalam

luasan tertentuc. Dapat menimbun mineral atau nutrien yang banyakd. Relatif mudah dipanene. Mempunyai nilai nutrisi yang cukup untuk pakan

dan juga bisa dimanfaatkan sebagai pupuk

Anonimous (1976) melaporkan bahwa tidak semuatumbuhan air dapat hidup pada air limbah. Di antaraspesies yang dapat beradaptasi dan tumbuh dengan baikyaitu Phragmites communis, Scirpus lacustris, Lemna spp.,Spirodela spp., Elodea canadensis, Egeria densa, Hydrilladan Ceratophyllum demersum. Menurut The National SpaceTechnology Laboratories, Eichhornia crassipes (eceng gondok)dan Alternanthera philoxeroide (alligator weeds) memilikikemampuan untuk menghilangkan/menyerap polutan darilimbah rumah tangga dan limbah industri.

Senyawa nitrogen dan fosfor merupakan senyawa yangumum ditemukan sebagai polutan di perairan. Beberapajenis tumbuhan air dapat mengekstrak material tersebutdari air dan menggabungkannnya menjadi senyawa denganstruktur tertentu. Peneliti dari sejumlah laboratoriumpenelitian telah menemukan bahwa tumbuhan air dapatdigunakan dalam proses pengolahan air limbah, sehingganutrien yang terlarut dalam air limbah dapat dimanfaatkankembali (Anonimous, 1976).

Widjaja (2004) mengatakan bahwa tumbuhan air dapatmeningkatkan proses pengendapan lumpur di air. Lumpurtersangkut pada akar-akarnya, sehingga secara tidaklangsung terjadi pengendapan lumpur yang dapatmenjernihkan air. Proses refining (penjernihan) terutamadilakukan oleh tumbuhan tenggelam terhadap ion lumpuryang bermuatan negatif (de-ionisasi lumpur).

Menurut Widjaja (2004), dalam proses penjernihan air,tumbuhan menyerap unsur hara yang berlebihan di dalamair. Oleh sebab itu, tumbuhan air juga dapat berfungsisebagai pengatur daur unsur hara dalam air secara

berimbang, misalnya eceng gondok dapat menyeraplogam beracun (Pb, Hg), logam penyebab kanker (Ni, Cd),cemaran organik (senyawa fenol, dan lain-lain), buanganpertanian (sisa pupuk, pestisida), buangan industri (Pb,Ni, Cl, dan lain-lain) serta buangan rumah tangga (N, P,dan lain-lain). Eceng gondok dapat menjerat N sebanyak313–777 kg/ha/tahun atau sama dengan buanganpenduduk sebanyak 70–190 orang/tahun, P sebanyak96–230 kg/ha/tahun atau sama dengan buangan penduduksebanyak 70–175 orang/tahun. Scirpus lacustris diketahuimempunyai kemampuan untuk “menghilangkan” bakteridan mikroorganisme lain serta detritus organik dari dalamair.

Khiatuddin (2003) menyatakan bahwa tumbuhan airberperan dalam mendukung kehidupan mikroorganismepengurai limbah seperti bakteri, jamur, alga, dan protozoa,di mana tumbuhan air dapat mengeluarkan oksigen kedalam tanah/substrat di dasar air melalui akarnya, sehinggaakan terbentuk zona rizosfer yang kaya oksigen di seluruhpermukaan rambut akar. Hasil percobaan Brix et al. (1992)in Khiatuddin (2003) menunjukkan bahwa tumbuhan airmampu memasok oksigen ke dalam tanah di bawahpermukaan air dalam kisaran antara 0,2– >10 cm3 perbatang per menit. Di antaranya Phragmites australis mampumelepaskan sekitar 5,3 cm3 oksigen per batang dalamsatu menit. Dalam hal ini terdapat hubungan yang salingmendukung antara mikroorganisme dengan tumbuhan air,di mana mikroorganisme membutuhkan suplai oksigendari akar tumbuhan untuk menguraikan bahan pencemar,sedangkan tumbuhan membutuhkan mikroorganismeuntuk menguraikan bahan pencemar menjadi unsur harayang didapat oleh tumbuhan (Khiatuddin, 2003).

MEKANISME PURIFIKASI AIR LIMBAH PADA SISTEMCONSTRUCTED WETLAND

Sistem constructed wetland pada umumnya sudah banyakdimanfaatkan pada pengolahan limbah pemukiman dinegara-negara maju. Air limbah yang masuk ke dalamkonstruksi kolam atau danau akan mengalami prosespurifikasi secara fisika, kimia, dan biologi. Akar-akartumbuhan dapat membantu proses pengendapan bahanpencemar yang berupa partikel/padatan yang terkandungdalam air limbah. Air limbah akan tertahan beberapa waktupada wetland sebelum mengalir keluar. Tumbuhan danmikroorganisme yang terdapat pada sistem tersebut akanmenyerap dan menguraikan bahan-bahan pencemar.Kandungan bahan pencemar pada limbah sebagian besarmerupakan nutrien bagi tumbuhan yang bermanfaat untukpertumbuhannya walaupun sebaliknya dapat mem-bahayakan bagi lingkungan.

Media Akuakultur Volume 5 Nomor 2 Tahun 2010

130

Page 3: PENGENDALIAN LIMBAH BUDIDAYA PERIKANAN MELALUI …

Menurut Khiatuddin (2003), efek pencemaran yangterjadi akan akan semakin berkurang dari bagian hulutempat masuknya air tercemar hingga ke bagian hilirtempat air keluar. Oleh karena itu, dalam penerapan sistemconstructed wetland untuk pangolahan air limbah perludilakukan penataan lahan sedemikian hingga, agar air yangkeluar dari sistem tersebut dapat terpurifikasi seoptimalmungkin.

Secara umum, proses pengolahan air limbah terdiriatas tiga tahapan (Smith, 2007) yaitu: Primary treatment, yaitu penghilangan partikel-partikel

kasar dengan cara pengendapan Secondary treatment, yaitu penghilangan mikro-

organisme patogen, nutrien, senyawa organik, danlogam berat

Tertiary treatment, berupa perlakuan tambahan (bilaperlu) sebelum air dibuang atau dimanfaatkan kembali

Proses yang terjadi pada pengolahan air limbah dengansistem constructed wetland sebenarnya tidak jauh berbedadengan pengolahan air limbah menggunakan sistem

konvensional. Keduanya mempunyai tujuan yang samayaitu menghilangkan atau menurunkan konsentrasipolutan sehingga air dapat dimanfaatkan kembali ataudibuang ke lingkungan tanpa menyebabkan degradasilingkungan serta tidak membahayakan bagi masyarakatdi lingkungan tersebut. Perbedaannya hanya padakomponen yang digunakan pada kedua sistem tersebut.Sistem constructedwetland menggunakan tumbuhan air danmikroorganisme sebagai agen yang berperan dalamproses purifikasi air limbah.

Pada dasarnya proses yang terjadi pada wetland sangatalami, artinya mikroorganisme dan tumbuhan membentukekosistem sendiri untuk berhadapan dengan jenis polutanyang masuk, sehingga tingkat adaptasi/akomodasiterhadap zat dan kadar pencemaran sangat baik. Berbedadengan pengolahan limbah pada kolam fakultatif(facultative pond), proses purifikasi akan terganggu(invalid) jika ada limbah B3 (bahan beracun berbahaya)yang masuk atau jika beban pencemaran meningkat lebihdari 20%. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya bloomingalga (Departemen Kimpraswil, 2003).

Instalasi Pengolahan Air Limbah(IPAL)

ConstructedWetland

Gambar 1. Perbandingan proses yang terjadi pada pengolahan limbah konvensional(IPAL) dengan constructed wetland

Sumber : Smith (2007)

Kolam lumpur aktif

Kolam filter

Kolam oksidasi

Zona akar tumbuhan

=

=

131

Pengendalian limbah budidaya perikanan melalui pemanfaatan tumbuhan air ..... (Erlania)

Page 4: PENGENDALIAN LIMBAH BUDIDAYA PERIKANAN MELALUI …

Pada Gambar 1 dapat dilihat bahwa pada kolam lumpuraktif dan kolam oksidasi terjadi dua proses dengan tujuanyang sama. Pada kolam lumpur aktif, oksigen dipompake dalam air untuk menjaga ketersediaan mikroorganismesebagai pengurai bahan organik. Sedangkan pada kolamoksidasi, dengan konstruksi kolam yang dangkalmemungkinkan terjadinya aerasi pada kolam. Selain itu,juga didukung dengan adanya angin dan alga yang dapatmeningkatkan ketersediaan oksigen bagi mikroorganismepengurai.

Demikian juga halnya kesamaan proses yang terjadipada kolam filter dan zona akar tumbuhan. Pada kolamfilter digunakan biofilm pada permukaan air kolam yangcukup luas agar terjadi lebih banyak perombakan bahanorganik, baik secara aerob maupun anaerob. Sedangkanzona akar tumbuhan menciptakan kondisi yangmemungkinkan bagi bakteri untuk menguraikan bahanorganik, baik secara aerob (nitrifikasi) maupun anaerob(denitrifikasi).

Beansley (2003) menyebutkan bahwa untuk membuatdesain wetland yang efektif, perlu diperhatikan faktormikrotopografi untuk mendukung penataan keaneka-ragaman tumbuhan dan treatment area. Menurut Beansley(2003), desain pengolahan limbah yang mencirikan sistemconstructed wetland di antaranya adalah:

Forebays, berupa kolam dalam untuk prosessedimentasi yang terletak di bagian tengah wetland,bertujuan untuk mengurangi kecepatan masuknyaair limpasan, memungkinkan proses pengendapanawal dari partikel polutan serta menyediakan areayang mudah terjangkau untuk pembuanganakumulasi sedimen selama waktu pemeliharaan.

Long flow paths, berupa saluran panjang yangberfungsi sebagai tempat aliran air limbah menujukolam sedimentasi. Saluran ini didesain sedemikianhingga untuk memperpanjang waktu kontak antarakontaminan dengan area permukaan wetland.

Micropool, berupa kolam kecil sebelum outlet yangberfungsi untuk mencegah terjadinya penyumbatanoutlet oleh serasah/debris serta memungkinkanpembuangan sisa-sisa polutan yang masih tertinggaldari wetland.

Low and high marshes, bertujuan untuk penyediaantingkatan elevasi tanah yang memungkinkanpertumbuhan vegetasi vital dan meningkatkandiversitas vegetasi pada wetland.

Desain tersebut merupakan struktur dasar yangseharusnya terdapat pada sebuah sistem constructedwetland, di mana penataan tersebut didasarkan pada

Gambar 2. Desain pengolahan limbah yang mencirikan sistem constructedwetland

Sumber : Bensley (2003)

Long flow path

High marsh

Low marsh

Micropool

Deep water sedimentPool/Forebay

Trail

Media Akuakultur Volume 5 Nomor 2 Tahun 2010

132

Page 5: PENGENDALIAN LIMBAH BUDIDAYA PERIKANAN MELALUI …

optimalisasi sistem dalam proses purifikasi limbah hinggaair dapat dialirkan kembali ke lingkungan.

TUMBUHAN AIR POTENSIAL UNTUK PENGOLAHAN AIRLIMBAH

Secara garis besar, tumbuhan air dibagi atas tigagolongan, yaitu emergent (berakar di dasar sedangkan daundan sebagian batang mencuat ke atas permukaan air),submerged (melayang di bawah permukaan air atautenggelam di kolom air) serta floating (mengapung bebasmaupun berakar di dasar dengan daun di permukaan air).

Tumbuhan air yang berakar di dasar dapat berperansebagai stabilisator bagi dasar perairan. Tumbuhan airjuga dapat berfungsi sebagai perangkap bahan organikpada perairan eutrofik. Tumbuhan air tertentu mempunyaisifat luxury uptake, yaitu aktif atau mampu menyerap zatatau nutrisi tertentu melebihi kebutuhannya (Widjaja,2004).

Tumbuhan air mencuat (emergent type) dikenal sebagaitumbuhan yang paling produktif dari semua tumbuhan didunia (Moss, 1980). Menurut Widjaja (2004), biladibandingkan dengan tipe tumbuhan air yang lain, tipemencuat dengan daun yang tinggi lurus memerlukanlahan yang lebih sedikit, sehingga dapat mengurangipenggunaan lahan serta lebih ekonomis dan efisien secaraekologis, yang artinya tumbuhan air tipe mencuat baikjika digunakan sebagai penyerap nutrien.

Menurut Brown et al. (1995), tumbuhan air yangmemiliki sifat hipertoleran terhadap logam beratmerupakan kunci dari karakteristik yang mengindikasikansifat hiperakumulatornya. Tumbuhan dapat disebuthiperakumulator jika memiliki karakteristik sebagaiberikut :

a. Tumbuhan memiliki tingkat laju penyerapan unsurtertentu dari lingkungannya melebihi jenistumbuhan lainnya

b. Tumbuhan dapat mentolerir suatu unsur dalamtingkat yang tinggi pada jaringan akar dan tajuknya

c. Tumbuhan memiliki laju translokasi logam beratdari akar ke tajuk yang tinggi sehingga akumu-lasinya pada tajuk lebih tinggi daripada akar

Beberapa di antara jenis-jenis tumbuhan air yangpotensial digunakan dalam proses pengolahan air limbahantara lain :

Typha spp.Berdasarkan hasil studi oleh Roberts (1982) pada Typha

spp. memperlihatkan standing crop sebesar 1.316 g bobotkering/m2, yang sebanding dengan hasil yang dilaporkanoleh Mc Naughton (1966) yaitu 1.336 g bobot kering/m2.Melihat tingginya produktivitas, maka tumbuhan inidinilai efektif untuk pengolahan air limbah, di manatingginya kemampuan penyerapan bahan organik dan jenispolutan lain sebanding dengan produktivitasnya.

Eichhornia crassipes (Water Hyacinth)E. crassipes atau yang lebih dikenal dengan nama eceng

gondok telah “dibudidayakan” pada kolam air limbah kotaLucedale, Mississippi, USA oleh The National SpaceTechnology Laboratories. Hasil penelitian dari Universirty ofFlorida dan The Texas State Departement of Health Resourcesmenunjukkan bahwa populasi E. crassipes meningkatdalam jumlah fenomenal yakni 15% dari luas area per hariselama musim panas. Dalam kondisi ini E. crassipes dapatdipanen 20–40 ton per hektar per hari, dengan mereduksilimbah nitrogen yang berasal lebih dari 2.000 orang danlimbah fosfor lebih dari 800 orang. Populasi E. crassipesmenjadi dua kali lipat dalam waktu 6–7 hari selama bulanMaret hingga November di Florida. Air limbah yangdilewatkan pada kolam rata-rata 2,2 juta liter per hektarper hari, E. crassipes yang tumbuh pada kolam tersebutdapat mereduksi 80% dari senyawa nitrogen dan 40% darisenyawa fosfor yang terdapat dari air limbah tersebutdalam waktu 2 hari (Anonimous, 1976).

Alternanthera philoxeroides (Alligator weed)Tumbuhan air yang dikenal dengan nama umum

Alligator weed ini termasuk ke dalam famili Amaranthaceae.Tumbuhan ini sudah diteliti potensinya dalam meng-hilangkan logam berat Hg dan Pb dari air yang tercemar(Csurhes & Markula, 2010).

Lemna sp., Pharagmites sp., Azolla sp., Scirpus sp., Irissp., dll.Jenis-jenis tumbuhan ini telah digunakan untuk

menurunkan kandungan nutrien pada perairan yangtercemar semenjak diketahui bahwa tumbuhan tersebutmemiliki kemampuan dalam menyerap nutrien dengancepat. Penggunaan jenis-jenis tersebut dalam pengolahanlimbah, baik secara alami maupun buatan, saat ini semakinmendapat banyak perhatian. Selain jenis-jenis tersebutmasih banyak jenis tumbuhan air lainnya yang potensialuntuk dimanfaatkan dalam proses pengolahan air limbah.

Kemampuan beberapa jenis tumbuhan air dalammenyerap bahan-bahan cemaran dari air limbahditunjukkan pada Tabel 1.

133

Pengendalian limbah budidaya perikanan melalui pemanfaatan tumbuhan air ..... (Erlania)

Page 6: PENGENDALIAN LIMBAH BUDIDAYA PERIKANAN MELALUI …

Tabel 1. Jumlah elemen dari bahan cemaran yang dapat diserap olehtumbuhan air (kg/ha/tahun)

N 1.980 2.290 1.780 2.630P 320 140 200 400S 250 200 180 250Ca 750 1.020 320 1.710Mg 790 470 320 310K 3.190 3.720 3.220 4.570Na 260 190 230 730Fe 19 120 45 23Mn 300 13 27 79Zn 4 30 6 6Cu 1 3 1 7

Typha latifolia

Elemen Alternanthera philoxeroides

Justicia americana

Eichhornia crassipes

Gambar 3. Beberapa jenis tumbuhan air potensial untuk pengolahan limbah

Sumber: http://aquaplant.tamu.edu/ dan http://www.aquagarden.com.ar

Alternanthera philoxeroides Typha sp. Phragmites sp.

Iris sp. Scirpus sp. Eichhornia sp.

Media Akuakultur Volume 5 Nomor 2 Tahun 2010

134

Page 7: PENGENDALIAN LIMBAH BUDIDAYA PERIKANAN MELALUI …

BEBERAPA APLIKASI CONSTRUCTED WETLAND UNTUKPENGOLAHAN AIR LIMBAH

Sistem constructed wetland ini sudah banyak diterapkandi negara-negara maju maupun negara berkembang. PadaGambar 4 dan Gambar 5 dapat dilihat beberapa contohaplikasi constructed wetland untuk pengolahan air limbahdi Thailand.

Saat ini penerapan sistem constructed wetland diIndonesia belum cukup berkembang. Namun berdasarkaninformasi menurut Isa (2002) in Khiatuddin (2003), sistemini sudah digunakan pada pengolahan limbah rumahtangga di sebuah pesantren di daerah Bandung, di manaair limbah di daur ulang dan dimanfaatkan kembali untukmenghasilkan sayuran dan ikan.

LIMBAH BUDIDAYA IKAN

Sumber utama dari limbah budidaya adalah dari sisapakan yang tidak termakan, buangan dari prosesmetabolisme, pupuk, dan bibit penyakit (Khiatuddin, 2003;Millamena, 2002; Beveridge, 1987). Bahan-bahan tersebut

dapat mempengaruhi pertumbuhan, metabolisme,imunitas dan produktivitas ikan budidaya. Komposisilimbah yang dihasilkan dari kegiatan budidaya perikanandi antaranya juga dipengaruhi oleh komposisi pakan ikanyang digunakan. Selain itu, jumlah limbah yang dihasilkandari kegiatan budidaya sangat tergantung dari kualitaspakan dan manajemen pakan yang diterapkan.

Pakan merupakan sumber nutrien bagi pertumbuhanikan, namun dapat menjadi sumber utama polutan bagilingkungan budidaya. Millamnena (2002) menyebutkanbahwa unsur utama dari limbah pakan yang mempengaruhilingkungan berupa nitrogen, fosfor, bahan organik, danhidrogen sulfida. Sedangkan limbah budidaya secarakeseluruhan terdiri atas : a) limbah padat, yang merupakancampuran dari pakan yang tidak termakan, feses, dankoloni bakteri, b) bahan terlarut, seperti amonia, urea,karbondioksida, fosfor, dan hidrogen sulfida.

Menurut Beveridge (1987), sedikit peningkatan lajusuplai bahan organik ke sedimen dapat merangsangaktivitas bakteri, jamur, dan makro-invertebrata, yang

Sumber : Smith (2007)

Gambar 4. Penggunaan constructed wetland pada pengolahan air limbahdari pasar dan pemukiman masyarakat di Ubolratana(Thailand) yang terdiri atas 660 rumah penduduk denganlimbah 300 m3/hari dan luas wilayah 4,9 hektar

135

Pengendalian limbah budidaya perikanan melalui pemanfaatan tumbuhan air ..... (Erlania)

Page 8: PENGENDALIAN LIMBAH BUDIDAYA PERIKANAN MELALUI …

kemudian dapat menyebabkan peningkatan kebutuhanoksigen oleh sedimen. Pada saat laju sedimentasi tinggi,laju suplai oksigen kemungkinan tidak dapat mencukupikebutuhan komunitas mikrobial dan makro-bentik, yangmengakibatkan sedimen menjadi anoksik. Kemudian,bahan organik yang tersedimentasi di dasar perairan ataukolam akan terdekomposisi secara anaerob yangmenghasilkan senyawa-senyawa toksik berupa H2S, gasmethane, dan amonia.

Untuk mencegah timbulnya senyawa-senyawa toksiktersebut, salah satu alternatif yang dapat dilakukan untukmenanggulangi dan mengendalikan limbah dari kegiatanbudidaya adalah dengan menerapkan sistem constructedwetland pada kolam-kolam budidaya ikan. Untuk penataandan desainnya dapat disesuaikan dengan ketersediaan dankondisi lahan, serta dengan mengikuti kriteria yangdiperlukan dari sebuah constructed wetland. Sistempengolahan limbah ini cukup efisien untuk diterapkanpada kolam-kolam budidaya. Berdasarkan penelitian Linet al. (2002) in Khiatuddin (2003), penggunaan sistem

constructed wetland di tambak ikan bandeng, di Taiwanberhasil menurunkan kadar partikel padat 47%–86%, COD25%–55% dan klorofil (dari fitoplankton) 76%–95%.

PENUTUP

Sistem constructed wetland merupakan salah satumetode yang efektif untuk pengolahan air limbah, baiklimbah organik maupun limbah yang mengandung unsurlogam berat. Beberapa nilai positif yang dapat diperolehdengan melakukan pengolahan limbah budidaya melaluisistem constructed wetland adalah tidak memerlukan biayayang besar untuk pemeliharaan karena cukup denganmemanen/menyiangi daun-daun dari tumbuhan yangkering/layu. Selain itu, tumbuhan air tidak membutuhkanteknik pemeliharaan khusus, cukup aman digunakankarena tidak menggunakan bahan-bahan kimia yang dapatmerusak lingkungan, air keluaran dari pengolahan dengansistem tersebut dapat dimanfaatkan kembali, sertamemberikan nilai estetika pada area budidaya danpengolahan limbah tersebut.

Sumber : Smith (2007)

Gambar 5. Penggunaan constructed wetland pada pengolahan air limbah daridaerah pengolahan ikan (fish processing) di Phayao (Thailand) yangterdiri atas 10 produsen produk olahan ikan dengan limbah 10m3/hari dan luas wilayah 0,15 hektar

Media Akuakultur Volume 5 Nomor 2 Tahun 2010

136

Page 9: PENGENDALIAN LIMBAH BUDIDAYA PERIKANAN MELALUI …

DAFTAR ACUAN

Anonimous. 1976. Making aquatic weeds useful: Someperspectives for developing countries. National Academyof Science. Washington, D.C., 174 pp.

Anonimous. 2003. Fitoremediasi: Upaya mengolah air limbahdengan media tanaman. 27 Oktober 2003. DepartemenPermukiman dan Prasarana Wilayah. Jakarta.

Bensley, J.E. 2003. Constructed wetlands for stormwatermanagement. Beals and Thomas, Inc. ResevoirCorporate Center. Southborough, Massachusetts.

Beveridge, M. 1987. Cage Aquaculture. Fishing NewsBooks Ltd. England, 352 pp.

Boyd, C. E. 1970a. Chemical analysis of some vascular aquaticplants. Archievers of Hidrobiology, 67: 78–85.

Boyd, C.E. 1970b. Vascular aquatic plants for mineralnutrient removal from polluted waters. Econ. Bot., 24:95–103

Brown, S.L., Chaney, R.L., Angle, J.S. & Baker, A.J.M. 1995.Zink and Cadmium uptake by hyperaccumulator Thlaspicaerulescens grown in nutrient solution. Soil ScienceSociety of America J., 59: 125–133.

Crites, R.W., Gunther D.C., Kruzic, A.P., Pelz, J.D. &Tchobanoglous, G. 1988. Design Manual: ConstructedWetlands and Aquatic Plant Systems for MunicipalWastewater Treatment. The U.S. EnvironmentalProtection Agency (EPA). Center for EnvironmentalResearch Information (CERI). Cincinnati, Ohio, 83 pp.

Csurhes, S. & Markula, A. 2010. Pest plant riskassessment: Alligator weed Alternanthera philoxeroides.Department of Employment, Economic Developmentand Innovation. The State of Queensland, 16 pp.

Department of Natural Resources-State of Georgia. 2002.Guidelines for Constructed Wetland for MunicipalWastewater Facilities. Georgia Environmental ProtectionDivision. Georgia, 9 pp.

Khiatuddin, M. 2003. Melestarikan Sumber Daya AirDengan Teknologi Rawa Buatan. Gadjah MadaUniversity Press. Yogyakarta, 253 hlm.

Little, E.C.S. 1979. Handbook of utilization of aquaticplants. FAO Fisheries Technical Paper No. 187. Rome.Italy.

Mc Naughton, S.J. 1966. Ecotype function in the Typhacommunity-type. Ecol. Monogr., 36: 297–325.

Millamena, O.M. 2002. Introduction to Nutrition inTropical Aquaculture. Nutrition in Tropical Aquaculture:Essentials of Fish Nutrition, Feeds, and Feeding ofTropical Aquatic Species. SEAFDEC. Iloilo, Philippines,p. 1–5.

Moss, B. 1980. Ecology of freshwater. Blackwell ScientificPublication. Oxford.

Roberts, J. 1982. Production and demography in Typhaorientalis. 21st Annual Congres Australian Society forLimnology. Griffith, N.S.W., Cyclostyle (unpublished).13 pp.

Smith, B.R. 2007. Constructed wetland for wastewatertreatment : A planning & design analysis for San Francisco.Department of City & Regional Planning. Departmentof Landscape Architecture and Environmental Planning.UC Berkeley. Presented on September 10th, 2007(unpublished).

Widjaja, F. 2004. Tumbuhan Air. Fakultas Perikanan danIlmu Kelautan. Institut Pertanian Bogor, 58 hlm.

137

Pengendalian limbah budidaya perikanan melalui pemanfaatan tumbuhan air ..... (Erlania)