SKRIPSI - repository.unair.ac.idrepository.unair.ac.id/26310/1/LEONARD, RIKKY.pdf · Skripsi dengan...

SKRIPSI

STUDI PERBANDINGAN KEMAMPUAN Skeletonema sp. DAN

Chaetoceros sp. SEBAGAI AGEN BIOREMEDIASI

TERHADAP LOGAM BERAT MERKURI (Hg)

Oleh:

RIKKY LEONARD

SURABAYA - JAWA TIMUR

RIKKY LEONARD

SURABAYA - JAWA TIMUR

FAKULTAS PERIKANAN DAN KELAUTAN

UNIVERSITAS AIRLANGGA

SURABAYA

2014

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga

Skripsi STUDI PERBANDINGAN KEMAMPUAN Skeletonema sp. DAN Chaetoceros sp. SEBAGAI AGEN BIOREMEDIASI TERHADAP LOGAM BERAT MERKURI (Hg)

RIKKY LEONARD

SKRIPSI




Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Perikanan

Pada Program Studi Budidaya Perairan Fakultas Perikanan dan Kelautan

Universitas Airlangga

Oleh :

RIKKY LEONARD

NIM. 141011153

Menyetujui,

Komisi Pembimbing

Pembimbing Utama Pembimbing Serta

Dr. Ir. Endang Dewi Masithah, M.P. Wahju Tjahjaningsih, Ir., M.Si.

NIP. 19690912 199702 2 001 NIP. 19580914 198601 2 001



RIKKY LEONARD

SKRIPSI




Oleh :

RIKKY LEONARD

NIM. 141011153

Telah diujikan pada

Tanggal : 15 Juli 2014

KOMISI PENGUJI SKRIPSI

Ketua : Dr. Woro Hastuti Satyantini, Ir., M.Si.

Sekretaris : Prayogo, S.Pi., M.P.

Anggota : Abdul Manan, S.Pi., M.Si.

Dr. Ir. Endang Dewi Masithah, M.P.

Wahju Tjahjaningsih, Ir., M.Si.

Surabaya, 23 Juli 2014

Fakultas Perikanan dan Kelautan

Universitas Airlangga

Dekan,

Prof. Dr. Hj. Sri Subekti, DEA., drh.

NIP. 19520517 197803 2 001



RIKKY LEONARD

iv

RINGKASAN

Rikky Leonard. Studi Perbandingan Kemampuan Skeletonema sp. dan

Chaetoceros sp. sebagai Agen Bioremediasi terhadap Logam Berat Merkuri

(Hg). Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Endang Dewi Masithah, M.P. dan Wahju

Tjahjaningsih, Ir., M.Si.

Merkuri merupakan unsur kimia yang beracun. Logam berat ini

berdampak racun bagi seluruh fungsi organ yang terdapat dalam tubuh walaupun

hanya sejumlah kecil yang terserap oleh tubuh. Salah satu cara untuk

mengantisipasi meningkatnya pencemaran logam berat dalam suatu perairan

adalah dengan cara bioremediasi menggunakan diatom.

Skeletonema sp. mengandung protein yang tersusun atas asam amino yang

terdiri dari gugus fungsi COOH. Gugus fungsi ini dapat berikatan dengan ion

hidrogen karena gugus ini bermuatan negatif dan reaktif untuk berikatan dengan

merkuri yang memiliki muatan positif. Chaetoceros sp. memiliki kemampuan

absorbsi karena adanya gugus fungsi yang terkandung pada dinding sel. Gugus

fungsi tersebut adalah amino, karboksilat, fosfat, sulfidril, sulfat dan hidroksil.

Pada dinding sel terdapat protein dan polisakarida yang dapat mengikat ion

logam.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan Skeletonema sp.

dan Chaetoceros sp. dalam menyerap logam berat merkuri serta untuk mengetahui

pengaruh logam berat merkuri terhadap pertumbuhan Skeletonema sp. dan

Chaetoceros sp. Penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang

terdiri dari empat perlakuan dengan lima ulangan. Konsentrasi logam berat

merkuri yang digunakan adalah 0 ppm dan 0,06 ppm. Parameter utama dalam

penelitian ini adalah kandungan logam berat merkuri yang masih tersisa dalam

air laut pada botol perlakuan dan kepadatan diatom yang dilakukan setiap hari

selama tujuh hari. Parameter pendukung dalam penelitian ini adalah kualitas air

medium kultur. Pengujian kandungan merkuri yang terkandung di dalam air media

dengan Atomic Absorption Spectrometry (AAS) Perkin Elmer 3110 di Balai Besar

Laboratorium Kesehatan, Surabaya.



RIKKY LEONARD

v

Hasil penelitian menunjukkan bahwa Skeletonema sp. mampu menyerap

logam berat merkuri dengan persentase 95,896%. Chaetoceros sp. dapat

menyerap logam berat merkuri dengan persentase 99,526%. Logam berat merkuri

mempengaruhi pertumbuhan Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. Skeletonema

sp. dan Chaetoceros sp. dapat disarankan untuk digunakan dalam bioremediasi

pada air yang tercemar logam berat merkuri. Diperlukan penelitian lebih lanjut

tentang bioremediasi oleh Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. untuk jenis logam

berat lainnya.



RIKKY LEONARD

vi

SUMMARY

Rikky Leonard. Comparison Study of Skeletonema sp. and Chaetoceros sp.

Abilities as Bioremediation Agent of Mercury (Hg). Academic Advisors :

Dr. Ir. Endang Dewi Masithah, M.P. and Wahju Tjahjaningsih, Ir., M.Si.

Mercury is poisonous chemical element. This heavy metal affect as poison

for all organ functions in the body although only a small amount is absorbed by

body. One of the way to anticipate the increasing of heavy metal contamination in

water is by using bioremediation with diatom.

Skeletonema sp. containing proteins composed of amino acids, the amino

acids comprising the COOH functional group. These functional groups can bind

with hydrogen ions due to the negatively charged groups and reactive to bind to

mercury that has a positive charge. Chaetoceros sp. have the absorption capacity

due to the functional groups contained in the cell wall. The functional groups are

amino, carboxylic, phosphate, sulfhydryl, sulfate and hydroxyl. In the cell wall

proteins and polysaccharides that are able to bind metal ions.

This study aimed to determine the ability of Skeletonema sp. and

Chaetoceros sp. in absorbing the mercury and heavy metals to determine the effect

of mercury on the growth of Skeletonema sp. and Chaetoceros sp. This research

using completely randomized design which is consist of four treatment with five

repetition. Heavy metal concentration of merkuri that used was 0 ppm and 0,06

ppm. Main parameter in this research was heavy metal content of mercury which

still remain in sea water at treatment bottle and density of diatom every day for

seven days. Supported parameter in this research was the quality of water

medium. Mercury analysis of the media is using Atomic Absorption Spectrometry

(AAS) Perkin Elmer 3110 in Balai Besar Laboratorium Kesehatan, Surabaya.

The results showed that Skeletonema sp. able to absorb mercury with

percentage of 95.896%. In Chaetoceros sp. can absorb mercury with percentage

of 99.526%. Mercury affects the growth of Skeletonema sp. and Chaetoceros sp.

Skeletonema sp. and Chaetoceros sp. can be recommended for use in the



RIKKY LEONARD

vii

bioremediation of contaminated water mercury. Further research is needed about

ability of Skeletonema sp. and Chaetoceros sp. for the other metals.



RIKKY LEONARD

viii

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah S.W.T karena

atas limpahan rakhmat serta hidayat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

Skripsi dengan judul Studi Perbandingan Kemampuan Skeletonema sp. dan

Chaetoceros sp. sebagai Agen Bioremediasi terhadap Logam Berat Merkuri

(Hg). Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Perikanan pada Program Studi S-1 Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan

dan Kelautan, Universitas Airlangga, Surabaya.

Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih belum sempurna, sehingga

kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan demi perbaikan dan

kesempurnaan Skripsi ini. Akhirnya penulis berharap semoga Skripsi ini

bermanfaat dan dapat memberikan informasi kepada semua pihak, khususnya bagi

Mahasiswa Program Studi S-1 Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan

Kelautan, Universitas Airlangga Surabaya guna kemajuan serta perkembangan

ilmu dan teknologi dalam bidang perikanan, terutama budidaya perairan.

Surabaya, 23 Juli 2014

Penulis



RIKKY LEONARD

ix

UCAPAN TERIMA KASIH

Pada kesempatan ini, dengan penuh rasa hormat penulis haturkan terima

kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1 Prof. Dr. Hj. Sri Subekti, drh., DEA selaku Dekan Fakultas Perikanan dan

Kelautan Universitas Airlangga Surabaya.

2 Bapak Moch. Amin Alamsjah, Ir., M.Si., Ph.D selaku Dosen Wali yang

sudah membimbing dan memberikan arahan selama menempuh studi di

Fakultas Perikanan dan Kelautan, Universitas Airlangga.

3 Ibu Dr. Ir. Endang Dewi Masithah, M.P. dan Ibu Wahju Tjahjaningsih, Ir.,

M.Si. selaku Dosen Pembimbing yang dengan sabar memberikan arahan,

petunjuk dan bimbingan sejak penyusunan proposal hingga selesainya

penyusunan Skripsi ini.

4 Ibu Dr. Woro Hastuti Satyantini, Ir., M.Si., Bapak Prayogo, S.Pi., M.P.

dan Bapak Abdul Manan, S.Pi., M.Si. selaku Dosen Penguji yang telah

memberikan masukan dan saran atas perbaikan Skripsi ini.

5 Mbak Nita, Mbak Irma, Mbak Risma, Mbak Evi dan Mbak Dini yang

membantu dalam mencari referensi, peminjaman alat dan bahan

laboratorium serta membantu administrasi.

6 Mama (Lilik) dan kakak (Okky) yang senantiasa memberikan semangat

dan doa dalam menyelesaikan Skripsi ini.

7 (Alm) Papa (Lukman) yang selalu memberikan doa.

8 Tim Penelitian Bioremediasi (Arifah dan Dita) yang telah membantu

dengan sepenuh hati dan juga mendengarkan keluh kesah selama

pelaksanaan penelitian dari awal hingga akhir penelitian.

9 Sahabatku tercinta Indra, Suci, Dilla, Faizah, Sofie, Lisa, Dyah Sunaring,

Ahmad, Binti, Hutami, Rama, Aida, Astrid dan teman-teman Piranha 2010

yang turut memberikan masukan, motivasi dan semangat dalam

menyelesaikan Skripsi ini.



RIKKY LEONARD

x

DAFTAR ISI

Halaman

RINGKASAN ..................................................................................... iv

SUMMARY ........................................................................................ vi

KATA PENGANTAR ........................................................................ viii

UCAPAN TERIMA KASIH ............................................................... ix

DAFTAR ISI ........................................................................................ x

DAFTAR TABEL ............................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................... xiv

I PENDAHULUAN ....................................................................... 1

1.1 Latar Balakang ....................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah ............................................................... 4

1.3 Tujuan .................................................................................... 4

1.4 Manfaat .................................................................................. 4

II TINJAUAN PUSTAKA .............................................................. 5

2.1 Skeletonema sp ....................................................................... 5

2.1.1 Klasifikasi Skeletonema sp ........................................... 5

2.1.2 Morfologi Skeletonema sp ............................................ 5

2.1.3 Habitat Skeletonema sp ................................................. 6

2.2 Chaetoceros sp ....................................................................... 7

2.2.1 Klasifikasi Chaetoceros sp ........................................... 7

2.2.2 Morfologi Chaetoceros sp ............................................ 7

2.2.3 Habitat Chaetoceros sp ................................................. 8

2.3 Bioremediasi .......................................................................... 8

2.4 Mekanisme Bioremediasi ....................................................... 9

2.5 Logam Berat Merkuri (Hg) .................................................... 10

2.6 Sumber Merkuri (Hg) ............................................................. 11

2.7 Dampak Merkuri (Hg) ........................................................... 11

2.8 Peranan Diatom dalam Proses Bioremediasi ......................... 12



RIKKY LEONARD

xi

III KERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESIS ..................... 13

3.1 Kerangka Konseptual ............................................................ 13

3.2 Hipotesis Penelitian .............................................................. 15

IV METODOLOGI PENELITIAN ................................................... 17

4.1 Tempat dan Waktu Penelitian ................................................ 17

4.2 Materi Penelitian .................................................................... 17

4.2.1 Alat Penelitian .............................................................. 17

4.2.2 Bahan Penelitian .......................................................... 17

4.3 Prosedur Penelitian ................................................................ 18

4.3.1 Metode Penelitian ........................................................ 18

4.3.2 Rancangan Penelitian ................................................... 18

4.3.3 Variabel Penelitian ............................... ........................ 19

4.4 Pelaksanaan Penelitian ........................................................... 19

4.4.1 Sterilisasi Alat .............................................................. 19

4.4.2 Pembuatan Larutan Stok Logam Berat Merkuri (Hg) . 20

4.4.3 Persiapan Stok Skeletonema sp dan Chaetoceros sp .... 20

4.4.4 Pelaksanaan Penelitian ................................................. 21

4.5 Pengamatan dan Pengambilan Data ....................................... 22

4.5.1 Data Kepadatan Skeletonema sp dan Chaetoceros sp .. 22

4.5.2 Data Kandungan Logam Berat Merkuri (Hg) .............. 22

4.5.3 Parameter Pengamatan ............................... .................. 23

4.6 Analisis Data .......................................................................... 24

V HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................... 26

5.1 Hasil ....................................................................................... 26

5.1.1 Konsentrasi Merkuri (Hg) dalam Media Kultur .......... 26

5.1.2 Pertumbuhan Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. .... 27

5.1.3 Kualitas Air .................................................................. 28

5.2 Pembahasan ........................................................................... 28

VI KESIMPULAN DAN SARAN .................................................... 37

6.1 Kesimpulan ............................................................................ 37

6.2 Saran ...................................................................................... 37

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................... 38

LAMPIRAN ........................................................................................ 42



RIKKY LEONARD

xii

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Rata-rata Konsentrasi Merkuri (Hg) dalam Media Kultur

Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. ............................................. 26

2. Pertumbuhan Rata-rata Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. Pada

Hari Ke-0 sampai Hari Ke-7 ........................................................... 27

3. Nilai Rata-rata Kualitas Air Pada Media Kultur Skeletonema sp.

dan Chaetoceros sp. ........................................................................ 28



RIKKY LEONARD

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Skeletonema sp ..................................................................................... 5

2. Chaetoceros sp ..................................................................................... 7

3. Kerangka Konseptual Penelitian .......................................................... 16

4. Diagram Alir Penelitian ....................................................................... 25

5. Grafik Pertumbuhan Rata-rata Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. . 27



RIKKY LEONARD

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1. Data Hasil Pengujian Sampel Perlakuan ......................................... 41

2. Data Kualitas Air Pada Hari Pertama sampai Hari Ke Tujuh ......... 44

3. Data Pertumbuhan Skeletonema sp. (104 sel/ml) Pada Hari Ke-0

sampai Hari Ke-7 ............................................................................ 45

4. Data Pertumbuhan Chaetoceros sp. (104 sel/ml) Pada Hari Ke-0

sampai Hari Ke-7 ............................................................................ 45

5. Kandungan Merkuri dalam Air Media Skeletonema sp. dengan

Konsentrasi 0 ppm (Perlakuan A) ................................................... 46

6. Kandungan Merkuri dalam Air Media Chaetoceros sp. dengan

Konsentrasi 0 ppm (Perlakuan B) ................................................... 46

7. Kandungan Merkuri dalam Air Media Skeletonema sp. dengan

Konsentrasi 0,06 ppm (Perlakuan C) .............................................. 47

8. Kandungan Merkuri dalam Air Media Chaetoceros sp. dengan

Konsentrasi 0,06 ppm (Perlakuan D) .............................................. 47

9. Penghitungan Larutan Stok Logam Berat Merkuri (Hg) ................ 48



RIKKY LEONARD

1

I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pencemaran perairan adalah masuknya makhluk hidup, zat energi dan

komponen lain ke dalam lingkungan atau berubahnya tatanan lingkungan oleh

kegiatan manusia sehingga kualitas lingkungan menurun (Supriatno dan Lelifajri,

2009). Salah satu contoh pencemaran adalah masuknya logam berat ke dalam

lingkungan perairan secara berlebihan yang dapat menyebabkan biota yang ada di

sekitarnya akan terganggu (Permanasari dkk., 2010).

Logam berat dalam konsentrasi yang tinggi dapat mengakibatkan kematian

beberapa jenis biota perairan. Pada konsentrasi yang rendah logam berat dapat

mengganggu aktivitas biota dan proses ini diawali dengan penumpukan logam

berat dalam tubuh biota (Supriatno dan Lelifajri, 2009). Salah satu logam yang

berbahaya dan beracun adalah merkuri. Pada perairan merkuri ditemukan dalam

jumlah yang sedikit. Pada umumnya merkuri berasal dari kegiatan gunung berapi

dan rembesan-rembesan air tanah yang melewati daerah yang mengandung

merkuri (Darmono, 1995). Lingkungan yang terkontaminasi oleh merkuri dapat

membahayakan kehidupan manusia karena adanya rantai makanan. Merkuri

terakumulasi dalam mikroorganisme yang hidup di air (sungai, danau, laut)

melalui proses metabolisme. Bahan-bahan mengandung merkuri yang terbuang ke

dalam sungai atau laut yang terserap oleh mikroorganisme tersebut dan secara

kimiawi berubah menjadi senyawa methyl-merkuri. Mikroorganisme menjadi

rantai makanan ikan sehingga methyl-merkuri terakumulasi dalam jaringan tubuh



RIKKY LEONARD

ikan. Ikan yang terakumulasi methyl-merkuri menjadi rantai makanan manusia

(Mirdat dkk., 2013).

Merkuri merupakan unsur kimia yang beracun. Logam berat ini

berdampak racun bagi seluruh fungsi organ yang terdapat dalam tubuh walaupun

hanya sejumlah kecil yang terserap oleh tubuh dan juga karena sifatnya yang

beracun sehingga uap atau gas dari merkuri sangat berbahaya jika terserap (Mirdat

dkk., 2013). Merkuri dapat memberikan dampak buruk pada fungsi organ yaitu

gangguan pada fungsi ginjal, hati, saluran cerna dan organ reproduksi (Herman,

2006).

Besarnya resiko pencemaran perairan akibat merkuri pada kehidupan

makhluk hidup tersebut di atas menyebabkan perlu adanya teknologi yang dapat

mengurangi konsentrasi logam berat sampai pada tingkat yang dapat ditoleransi

oleh lingkungan dan dengan biaya yang relatif rendah (Suheryanto, 2001).

Bioremediasi merupakan metode alternatif yang dapat digunakan dan potensial

untuk mengurangi konsentrasi logam berat yang ada di perairan. Bioremediasi

adalah aplikasi dari proses biologis untuk memulihkan suatu perairan yang

tercemar dengan menggunakan mikroorganisme. Keuntungan pada proses

bioremediasi adalah biaya yang relatif murah, efisiensi yang tinggi, serta

kemampuannya dalam me-recovery logam berat dan hasil samping yang

dihasilkan sangat minim (Priadie, 2012).

Chaetoceros sp. adalah mikroalga yang termasuk dalam kelas

Bacillariophycea yang mempunyai kemampuan produktifitas tinggi dan

berkembang biak dengan cepat (Isnansetyo dan Kurniastuti, 1995). Chaetoceros



RIKKY LEONARD

sp. memiliki kemampuan absorbsi karena adanya gugus fungsi yang terkandung

pada dinding sel. Gugus fungsi tersebut adalah amino, karboksilat, fosfat, sulfidril,

sulfat dan hidroksil. Pada dinding sel terdapat protein dan polisakarida yang dapat

mengikat ion logam (Das et al., 2008).

Skeletonema sp. merupakan mikroalga yang termasuk dalam kelas

Bacillariophycea yang tidak menimbulkan racun, mudah untuk dikultur dan

pertumbuhannya relatif cepat (Isnansetyo dan Kurniastuti, 1995). Skeletonema sp.

mengandung protein yang tersusun atas asam amino, asam amino yang terdiri dari

gugus fungsi COOH. Gugus fungsi ini dapat berikatan dengan ion hidrogen

karena gugus ini bermuatan negatif dan reaktif untuk berikatan dengan merkuri

yang memiliki muatan positif (Sembiring dkk., 2009). Efektifitas penyerapan

logam berat pada masing-masing plankton tidak sama untuk itu perlu diketahui

efektifitas penyerapan logam berat pada masing-masing plankton agar dalam

pemanfaatannya diperoleh hasil yang optimal. Atas dasar pemikiran di atas maka

penelitian ini dilakukan untuk mengetahui perbandingan kemampuan Skeletonema

sp. dan Chaetoceros sp. sebagai agen bioremediasi terhadap logam berat merkuri.



RIKKY LEONARD

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang permasalahan tersebut, maka dibuat rumusan

masalah sebagai berikut :

1. Apakah Skeletonema sp. memiliki kemampuan dalam menyerap

kandungan logam berat merkuri (Hg)?

2. Apakah Chaetoceros sp. memiliki kemampuan dalam menyerap

kandungan logam berat merkuri (Hg)?

3. Apakah logam berat merkuri (Hg) mempengaruhi pertumbuhan

Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp.?

1.3 Tujuan

Berdasarkan rumusan masalah tersebut, maka tujuan dari penelitian ini

adalah :

1. Untuk mengetahui kemampuan Skeletonema sp. dalam menyerap

kandungan logam berat merkuri (Hg).

2. Untuk mengetahui kemampuan Chaetoceros sp. dalam menyerap


3. Untuk mengetahui pengaruh logam berat merkuri (Hg) terhadap

pertumbuhan Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp.

1.4 Manfaat

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah

mengenai kemampuan Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. dalam menyerap




RIKKY LEONARD

5

II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Skeletonema sp.

2.1.1 Klasifikasi Skeletonema sp.

Klasifikasi Skeletonema sp. menurut Torgan et al., (2009) adalah sebagai

berikut :

Class : Bacillariophyceae

Ordo : Bacillariales

Sub Ordo : Coscinodiscinae

Genus : Skeletonema

Spesies : Skeletonema sp.

Gambar 1. Skeletonema sp.

(Sumber : Torgan et al., 2009)

2.1.2 Morfologi Skeletonema sp.

Skeletonema sp. merupakan diatom yang dapat membentuk untaian rantai

yang terdiri dari beberapa sel dan berwarna coklat (Isnansetyo dan Kurniastuti,

1995). Skeletonema sp. memiliki ukuran 4-6 mikron, bersel tunggal, mempunyai

bentuk kotak yang terdiri atas epiteka pada bagian atas dan hipoteka pada bagian

bawah dengan sitoplasma yang memenuhi sel dan tidak memiliki alat gerak.

Perkembangbiakan Skeletonema sp. terjadi melalui pembelahan sel. Dinding sel



RIKKY LEONARD

pada Skeletonema sp. yaitu pada bagian epiteka dan hipoteka mempunyai struktur

yang terbuat dari silikat (Armanda, 2013).

2.1.3 Habitat Skeletonema sp.

Skeletonema sp. hidup pada intensitas cahaya antara 500-10.000 lux.

Intensitas cahaya kurang dari 500 lux mengakibatkan Skeletonema sp. tidak dapat

tumbuh dan jika intensitas cahaya lebih besar dari 10.000 lux maka akan

mengakibatkan penurunan pertumbuhan (Isnansetyo dan Kurniastuti, 1995).

Derajat keasaman (pH) media hidup Skeletonema sp. berkisar antara 7-8

(Armanda, 2013).

Skeletonema sp. memiliki sifat eurytermal yaitu memiliki toleransi yang

cukup luas terhadap perubahan suhu. Suhu yang optimum untuk pertumbuhan

Skeletonema sp. berkisar antara 25-270C. Oksigen terlarut (DO) yang optimal

untuk pertumbuhan Skeletonema sp. berkisar antara 4-6 mg/l. Salinitas adalah

salah satu faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan Skeletonema sp.

Salinitas yang berubah di dalam air dapat menimbulkan hambatan bagi kultur

Skeletonema sp. Salinitas yang optimum bagi pertumbuhan Skeletonema sp.

berkisar antara 28-35 ppt (Isnansetyo dan Kurniastuti, 1995).



RIKKY LEONARD

2.2 Chaetoceros sp.

2.2.1 Klasifikasi Chaetoceros sp.

Klasifikasi Chaetoceros sp. menurut Deuk Lee and Hwan Lee, (2011)

adalah sebagai berikut :

Class : Bacillariophyceae

Ordo : Centrales

Sub Ordo : Biddulphiineae

Family : Chaetoceraceae

Genus : Chaetoceros

Spesies : Chaetoceros sp.

Gambar 2. Chaetoceros sp.

(Sumber : Deuk Lee and Hwan Lee, 2011)

2.2.2 Morfologi Chaetoceros sp.

Chaetoceros sp. termasuk dalam kelas Bacillariophycea pada kelompok

diatom dan tidak berbentuk rantai melainkan berbentuk sel tunggal yang

dilengkapi dengan setae (Indarmawan dkk., 2012). Chaetoceros sp. ada yang

berbentuk bulat, berdiameter antara 4-6 mikron dan berbentuk segi empat dengan

ukuran 8-12x7-18 mikron. Chaetoceros sp. dapat bereproduksi dengan cara

aseksual dan seksual (Isnansetyo dan Kurniastuti, 1995).



RIKKY LEONARD

http://www.algaebase.org/browse/taxonomy/?id=77929

Chaetoceros sp. memiliki dinding sel disebut frustula yang tersusun dari

bagian dasar yang dinamakan hipoteka dan bagian tutupnya dinamakan epiteka

dan juga sabuk atau disebut juga singulum. Frustula ini tersusun oleh zat pektin

yang dilapisi oleh silikon (Indarmawan dkk., 2012). Dinding sel pada Chaetoceros

sp. dibentuk oleh silikat. Silikat mempunyai peranan penting dalam proses

reproduksi diatom sebagai bahan pembentuk cangkang baru (Isnansetyo dan

Kurniastuti, 1995).

2.2.3 Habitat Chaetoceros sp.

Faktor yang dapat mempengaruhi pertumbuhan Chaetoceros sp. yaitu

intensitas cahaya, salinitas, pH dan suhu (Indarmawan dkk., 2012). Chaetoceros

sp. sangat toleran terhadap suhu dan salinitas tinggi. Chaetoceros sp. dapat

tumbuh optimal pada suhu 25-300C. Salinitas yang optimal adalah 28-30 ppt.

Intensitas cahaya berkisar antara 500-10.000 lux. Derajat keasaman media hidup

Chaetoceros sp. berkisar antara 7-8. Oksigen terlarut yang optimal untuk

pertumbuhan Chaetoceros sp. berkisar antara 5-7 mg/l (Isnansetyo dan

Kurniastuti, 1995).

2.3 Bioremediasi

Bioremediasi merupakan metode yang menggunakan mikroorganisme

untuk menyerap senyawa polutan dari lingkungan. Bioremediasi adalah suatu

proses penyerapan limbah organik maupun anorganik polutan secara biologi

(Priadie, 2012). Bioremediasi berperan untuk meminimalisir kontaminan dengan

cara mengubah senyawa kimia berbahaya menjadi kurang berbahaya seperti



RIKKY LEONARD

karbon dioksida, senyawa organik, air dan materi yang dibutuhkan oleh organisme

(Munawar dkk., 2007).

Metode bioremediasi pada proses pengolahan limbah logam berat

menggunakan mikroorganisme adalah dengan menumbuhkan mikroorganisme

lalu dimasukkan pada air yang tercemar logam berat. Proses ini dilakukan dalam

jangka waktu tertentu agar mikroorganisme tersebut berikatan dengan ion logam

berat dan setelah itu biomasa dipisahkan dari cairan limbah. Proses selanjutnya,

biomasa mikroorganisme yang terikat dengan logam berat diregenerasi untuk

dimanfaatkan kembali (Priadie, 2012).

Faktor-faktor penentu kemampuan agen bioremediasi adalah sebagai

berikut : enzim-enzim degradatif yang dihasilkan oleh mikroba tidak mampu

mengkatalis reaksi degradasi polutan yang tidak alami, kelarutan polutan dalam

air sangat rendah dan polutan terikat kuat dengan partikel-partikel organik atau

partikel tanah. Pengaruh lingkungan seperti : pH, temperatur dan kelembapan

tanah juga sangat berperan dalam menentukan kesuksesan proses bioremediasi

(Munir, 2006).

2.4 Mekanisme Bioremediasi

Bioremediasi ion logam berat terdiri dari dua mekanisme yaitu passive

uptake (bioadsorbsi) dan active uptake (bioakumulasi). Passive uptake dikenal

dengan proses bioadsorbsi. Passive uptake merupakan suatu proses dimana ion

logam berat diikat pada dinding sel agen bioremediasi dengan dua cara yang

berbeda, yaitu pertama pertukaran ion seperti ion monovalen dan divalen (Na, Mg

dan Ca) yang ada pada dinding sel oleh ion-ion logam berat. Cara yang kedua



RIKKY LEONARD

yaitu pembentukan senyawa kompleks antara ion-ion logam berat dengan gugus

fungsi seperti amino, karboksilat, hidroksil, fosfat, sulfidril dan sulfat yang

terdapat pada dinding sel (Siswati dkk., 2013).

Active uptake atau bioakumulasi dapat terjadi pada berbagai tipe sel hidup.

Mekanisme ini terjadi oleh konsumsi ion logam untuk pertumbuhan

mikroorganisme dan akumulasi intraselular ion logam tersebut. Logam berat dapat

diendapkan pada proses metabolisme dan ekskresi. Proses ini tergantung dari

energi yang terkandung dan sensitivitasnya terhadap parameter lingkungan seperti

suhu, kekuatan ikatan ionik, pH dan cahaya. Disamping itu penyerapan ion logam

berat dengan sel hidup terbatas karena akumulasi ion yang menyebabkan racun

bagi mikroorganisme. Hal ini biasanya dapat menghambat pertumbuhan

mikroorganisme pada saat keracunan ion logam berat (Heriyanto dan Subiandono,

2011).

2.5 Logam Berat Merkuri (Hg)

Merkuri merupakan unsur kimia yang mempunyai nomor atom 80 serta

mempunyai massa molekul relatif (MR=200,59). Merkuri adalah satu-satunya

unsur logam yang berbentuk cair pada suhu kamar (250C), mudah menguap dan

titik bekunya pada suhu -390C. Warna merkuri tergantung pada bentuk fasenya.

Pada fase cair, merkuri berwarna putih perak dan pada fase padat berwarna abu-

abu. Merkuri juga dapat mengalirkan arus listrik sebagai konduktor, baik tegangan

arus listrik tinggi maupun tegangan arus listrik rendah (Alfian, 2006).

Pada perairan alami, merkuri ditemukan dalam jumlah yang sedikit. Pada

umumnya merkuri berasal dari kegiatan gunung berapi dan rembesan-rembesan



RIKKY LEONARD

air tanah yang melewati daerah yang mengandung merkuri (Darmono, 1995).

Merkuri baik dalam bentuk unsur, gas dan bentuk garam merkuri organik adalah

beracun (Alfian, 2006). Mirdat dkk., (2013) mengemukakan bahwa logam berat

merkuri sangat beracun yang sifatnya mudah larut dan terikat dalam jaringan

tubuh organisme air.

2.6 Sumber Merkuri (Hg)

Pencemaran perairan akibat masuknya bahan pencemar (polutan) berupa

bahan-bahan pelarut, gas dan partikulat. Bahan pencemaran masuk ke perairan

dengan berbagai sumber misalnya melalui kegiatan pertambangan, rumah tangga,

limbah pertanian, limbah industri dan lain-lain. Polutan berupa bahan kimia

bersifat stabil dan tidak mudah mengalami degradasi dalam waktu yang lama

(Ahmad, 2009).

Merkuri digunakan dalam berbagai bentuk dan keperluan, misalnya

industri khlor-alkali, alat-alat listrik, cat, pertanian, alat-alat laboratorium dan

obat-obatan (Sudarmaji dkk., 2006). Merkuri yang ada di alam dihasilkan oleh

limbah industri dalam jumlah ± 10.000 ton setiap tahunnya. Penggunaan merkuri

sangat luas dimana ± 3.000 jenis kegunaan dalam industri pengolahan bahan

kimia, proses pembuatan obat-obatan yang digunakan oleh manusia serta sebagai

bahan dasar pembuatan insektisida untuk pertanian (Alfian, 2006).

2.7 Dampak Merkuri (Hg)

Merkuri dapat menyebabkan keracunan akut dan keracunan kronis.

Keracunan akut adalah keracunan yang terjadi secara langsung dan berlangsung



RIKKY LEONARD

cepat. Keracunan akut akibat merkuri dapat diketahui dari gejala-gejala yang

tampak seperti: peradangan pada tenggorakan (pharyngitis), rasa sakit pada

bagian perut, mual-mual yang disertai muntah, diare disertai dengan darah.

Keracunan kronis adalah keracunan yang terjadi secara perlahan dan berlangsung

lama. Keracunan kronis ditandai dengan peradangan mulut dan gusi,

pembengkakan kelenjar ludah dan pengeluaran ludah secara berlebihan, kerusakan

pada gigi dan ginjal (Mirdat dkk., 2013).

2.8 Peranan Diatom dalam Proses Bioremediasi

Pemanfaatan diatom sebagai agen bioremediasi didasarkan pada

kemampuannya dalam pengikatan logam berat pada dinding sel (adsorbsi) dan

penyerapan logam berat ke dalam sel (absorbsi) (Moreno-Garrido et al., 2000).

Kemampuan ini dimiliki oleh diatom karena terdapat gugus fungsi yang dapat

melakukan pengikatan dengan ion logam. Gugus fungsi terdiri dari gugus amino,

karboksilat, hidroksil, fosfat, sulfidril dan sulfat yang terdapat pada dinding sel.

Pada dinding sel terdapat protein dan polisakarida yang dapat mengikat ion logam

(Das et al., 2008).

Beberapa penelitian telah dilakukan sebagai upaya pemanfaatan diatom

sebagai agen bioremediasi telah dilakukan oleh peneliti. Nuzzi, (1972) dalam

Supriharyono, (2002) menyatakan bahwa logam berat merkuri pada konsentrasi

0,06 ppm mampu menghambat pertumbuhan diatom Phaeodactylum tricornutum.



RIKKY LEONARD

III KERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESIS

3.1 Kerangka Konseptual

Pencemaran perairan adalah masuknya bahan polutan ke dalam lingkungan

atau berubahnya tatanan lingkungan oleh kegiatan manusia sehingga kualitas

lingkungan menurun. Salah satu bahan pencemaran adalah masuknya logam berat

ke dalam lingkungan perairan yang menyebabkan biota yang ada di sekitarnya

akan terganggu (Permanasari dkk., 2010). Salah satu logam yang berbahaya dan

beracun adalah merkuri.

Bioremediasi merupakan salah satu cara untuk mengantisipasi makin

tingginya konsentrasi logam pencemar pada perairan. Bioremediasi merupakan

suatu proses penyerapan limbah organik maupun anorganik polutan secara

biologi. Proses bioremediasi tersebut bertujuan untuk mengabsorpsi atau

menyerap senyawa polutan dari lingkungan dengan menggunakan

mikroorganisme (Priadie, 2012). Berbagai bahan biologi yang mempunyai

kemampuan mengikat logam dengan kapasitas sangat tinggi, yaitu alga, jamur,

bakteri dan kapang (Sembiring dkk., 2009).

Diatom mempunyai kemampuan yang cukup tinggi dalam pengikatan

logam berat pada dinding sel (adsorbsi) dan penyerapan logam berat ke dalam sel

(absorbsi) (Moreno-Garrido et al., 2000). Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp.

merupakan contoh diatom yang memiliki gugus fungsi yang terdapat di dalam

dinding sel. Gugus fungsi tersebut adalah gugus karboksilat, hidroksil, amino,

sulfidril, sulfat dan fosfat. Pada dinding sel terdapat protein dan polisakarida yang

dapat mengikat ion logam (Das et al., 2008).



RIKKY LEONARD

Logam berat merkuri masuk ke dalam membran sel secara langsung

melalui difusi. Hal ini disebabkan karena membran sel tersusun oleh molekul lipid

(Gutknecht, 1981 dalam Sunda and Huntsman, 1998). Proses masuknya logam

berat melintasi membran sel dapat terjadi jika logam berat tersebut bersifat

lipofilik (mudah larut dalam lemak atau lipid) (Lu, 1995 dalam Purbonegoro,

2008). Lapisan membran sel terbentuk dari dua lapisan lipid. Logam berat yang

bersifat lipofilik tersebut akan larut dalam lipid dan berikatan dengan protein di

dalam sel (Darmono, 1995). Proses tersebut terjadi karena adanya bantuan enzim

di dalam membran sel yang disebut permease. Enzim permease adalah suatu

protein membran sel yang membuatkan jalan bagi laktosa agar dapat melintasi dua

lapisan lipid hidrofobik dari membran sel (Kimball, 1992). Setelah ion logam

berat melewati membran sel, enzim dan organel sel dalam sitoplasma menjadi

tujuan ion tersebut (Ernst, 1998 dalam Purbonegoro, 2008).

Diatom umumnya memiliki mekanisme perlindungan terhadap logam

berat beracun untuk mempertahankan kehidupannya. Prosesnya dengan cara

melemahkan efek racun logam berat melalui pengenceran (dilusi), yaitu dengan

menyimpan banyak air untuk mengencerkan konsentrasi logam berat dalam

jaringan tubuhnya, sehingga mengurangi toksisitas logam berat tersebut pada

diatom (Lembaga Kajian Ekologi dan Konservasi Lahan Basah, 2002 dalam

Heriyanto dan Subiandono, 2011). Mekanisme ini melibatkan pembentukan

kompleks logam dengan protein dalam membran sel sehingga logam dapat

terakumulasi dalam sel tanpa mengganggu pertumbuhannya. Jika konsentrasi

logam demikian tinggi, akumulasi dapat menghambat pertumbuhan sel karena



RIKKY LEONARD

sistem perlindungan organisme tidak mampu lagi mengimbangi efek toksik logam

(Arifin dan Raya, 1997 dalam Hala dkk., 2012).

3.2 Hipotesis Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah yang ada, maka hipotesis yang diberikan

adalah:

a) Skeletonema sp. memiliki kemampuan menyerap logam berat merkuri (Hg)

b) Chaetoceros sp. memiliki kemampuan menyerap logam berat merkuri (Hg)

c) Logam berat merkuri (Hg) mempengaruhi pertumbuhan Skeletonema sp. dan

Chaetoceros sp.



RIKKY LEONARD

Gambar 3: Kerangka Konseptual Penelitian

Keterangan :

: Aspek yang Tidak Diteliti

: Aspek yang Diteliti

Bioremediasi

Chaetoceros

sp.

Skeletonema

sp.

Dinding Sel

Gugus fungsi yang berikatan dengan ion

logam

Muatan (Hg) positif Muatan

negatif

Amino

Terjadi ikatan muatan positif dan muatan

negatif

Logam berat terabsorpsi

di dalam sel

Hidroksi

l

(-NH)

Karboksil

at

Sulfidril

Sulfat

Fosfat

Logam berat berbahaya dalam perairan

menurun

Pencemaran perairan akibat logam berat merkuri

(Hg)

Melemahkan efek racun logam berat

merkuri dengan cara pengenceran

(dilusi) pada jaringan tubuhnya



RIKKY LEONARD

IV METODOLOGI PENELITIAN

4.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Pendidikan Fakultas Perikanan

dan Kelautan, Universitas Airlangga, Surabaya. Pemeriksaan kandungan merkuri

pada air media kultur Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. dilakukan di Balai

Besar Laboratorium Kesehatan, Surabaya. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan

Maret-April 2014.

4.2 Materi Penelitian

4.2.1 Alat Penelitian

Alat-alat yang diperlukan dalam penelitian ini adalah Atomic Absorption

Spectrometry (AAS) Perkin Elmer 3110 di Balai Besar Laboratorium Kesehatan,

Surabaya, botol transparan untuk kultur diatom, DO meter, pH meter, termometer,

refraktometer, autoclave, haemocytometer, kertas saring untuk menyaring

Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp., mikroskop, handtally counter, pengaduk

magnetik, pemanas listrik, berbagai peralatan gelas seperti pipet volume, pipet

tetes, botol perlakuan, botol sampel, gelas ukur, tabung Erlenmeyer dan labu ukur.

Semua peralatan gelas tersebut dicuci dengan menggunakan deterjen dan dibilas

dengan air hingga bersih (Hardianie, 2013).

4.2.2 Bahan Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi biakan murni

Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. yang diperoleh dari Balai Besar



RIKKY LEONARD

Pengembangan Budidaya Air Payau (BBPBAP) Jepara, logam berat merkuri, air

laut, akuades, klorin, sabun cair pembersih, natrium thiosulfat, aluminium foil,

media F (KNO3 8-100 ppm, NaH2PO4 8-10 ppm, Na2FeO3 6 ppm, FeCl3 1 ppm

dan EDTA 5 ppm) sebagai pupuk untuk kultur diatom dan silikat sebagai senyawa

kimia yang dibutuhkan Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. dalam

pertumbuhannya.

4.3 Prosedur Penelitian

4.3.1 Metode Penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen,

yaitu mengadakan percobaan untuk melihat suatu hasil. Perlakuan dilakukan

dengan empat perlakuan dan lima ulangan yaitu : A (Skeletonema sp. tanpa

penambahan merkuri), perlakuan B (Chaetoceros sp. tanpa penambahan merkuri),

perlakuan C (Skeletonema sp. dengan konsentrasi merkuri 0,06 ppm) dan

perlakuan D (Chaetoceros sp. dengan konsentrasi merkuri 0,06 ppm). Penentuan

konsentrasi merkuri dalam penelitian didasarkan pada pertimbangan hasil

penelitian Nuzzi, (1972) dalam Supriharyono, (2002) menyatakan bahwa logam

berat merkuri pada konsentrasi 0,06 ppm mampu menghambat pertumbuhan

diatom.

4.3.2 Rancangan Penelitian

Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan

empat perlakuan dan lima ulangan. Menurut Kusriningrum (2008), rumus yang

digunakan untuk menentukan ulangan yang diberikan adalah:



RIKKY LEONARD

Keterangan :

t = total perlakuan ; n = jumlah ulangan

4.3.3 Variabel Penelitian

Variabel dalam penelitian ini meliputi variabel bebas, variabel terkendali

dan variabel terikat. Variabel bebas penelitian ini adalah jenis diatom dan

konsentrasi merkuri. Variabel terkendali adalah kepadatan diatom 1x105 sel/ml,

suhu, volume media air, intensitas cahaya, pH, oksigen terlarut dan salinitas.

Variabel terikat adalah kandungan merkuri yang tersisa pada air media dan

kepadatan Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp.

4.4 Pelaksanaan Penelitian

4.4.1 Sterilisasi Alat

Pada tahap awal dilakukan sterilisasi alat untuk menghindari adanya

kontaminasi oleh mikroorganisme lain. Alat-alat yang disterilkan antara lain

tabung Erlenmeyer, botol transparan untuk perlakuan, botol sampel analisis

merkuri dan pipet ukur. Alat-alat yang dipergunakan terlebih dahulu dicuci

dengan deterjen, kemudian dibilas dengan air sampai bersih lalu dikeringkan.

Setelah kering masing-masing dibungkus dengan aluminium foil. Sterilisasi

menggunakan autoclave pada suhu 121oC selama 15 menit (Hardianie, 2013).

Air laut untuk media kultur disterilkan dengan menggunakan kaporit atau

klorin 60 ppm minimal selama 24 jam dan dinetralkan dengan larutan natrium

thiosulfat 40 ppm untuk menghilangkan sisa klorin dalam air laut minimal selama

48 jam (Isnansetyo dan Kurniastuti, 1995).

t (n-1) ≥15



RIKKY LEONARD

4.4.2 Pembuatan Larutan Stok Logam Berat Merkuri (Hg)

Pembuatan larutan stok HgCl2 0,06 mg/l sebanyak 100 ml dengan

penggunaan 1 ml/l sehingga HgCl2 yang dibutuhkan adalah 6 mg. Kemudian

dilarutkan dalam 100 ml akuades sehingga didapatkan konsentrasi stok 60 mg/l.

Volume yang diambil untuk mendapatkan konsentrasi 0,06 mg/l dalam media

kultur 500 ml adalah 0,5 ml. Penghitungan larutan stok logam berat merkuri

disajikan pada Lampiran 9. Pengambilan stok merkuri yang akan diperlakukan

menggunakan rumus berikut (Nisak, 2013) :

Keterangan : V1 = Volume stok yang dicari

N1 = Konsentrasi stok yang dicari

V2 = Volume stok yang diketahui

N2 = Konsentrasi stok yang diketahui

4.4.3 Persiapan Stok Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp.

Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. diperoleh dari Balai Besar

Pengembangan Budidaya Air Payau (BBPBAP) Jepara, Jawa Tengah.

Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. dimasukkan ke dalam botol perlakuan yang

sudah diberi aerasi. Media kultur yang digunakan dalam penelitian adalah air laut

sebanyak 200 ml, kemudian ditambahkan media F (pupuk diatom) sebanyak

0,2 ml/l dan silikat sebanyak 0,2 ml/l. Bibit Skeletonema sp. dimasukkan ke dalam

botol perlakuan dengan kepadatan 1x105 sel/ml dan Chaetoceros sp. dengan

kepadatan 1x105 sel/ml kemudian diadaptasikan pada suhu kamar agar dapat

V1 N1 = V2 N2



RIKKY LEONARD

beradaptasi terhadap kondisi dan lingkungan kultur penelitian. Pencahayaan

dilakukan terus-menerus menggunakan lampu neon 40 Watt (Rahmadiani dan

Aunurohim, 2013).

Perhitungan jumlah bibit Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. untuk

kultur menggunakan rumus (Satyantini dkk., 2012) :

Keterangan :

V1 : Volume bibit untuk penebaran awal (ml)

N1 : Kepadatan bibit / stok (Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. sel/ml)

V2 : Volume media kultur yang dikehendaki (ml)

N2 : Kepadatan Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. yang dikehendaki

(sel/ml)

4.4.4 Pelaksanaan Penelitian

Kadar merkuri dalam media air laut sebelum penambahan diatom diuji

dengan Atomic Absorption Spectrometry (AAS) Perkin Elmer 3110 di Balai Besar

Laboratorium Kesehatan, Surabaya. Hal ini bertujuan untuk mengetahui kadar

merkuri dalam media air laut yang digunakan dalam perlakuan telah sesuai yaitu

0,06 ppm. Media kultur yang digunakan dalam penelitian ini adalah air laut

sebanyak 500 ml. Kepadatan Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. adalah

1x105 sel/ml. Setelah diberi perlakuan, diinkubasi sesuai dengan kondisi yang

dikehendaki yaitu suhu berkisar antara 25-280C, derajat keasaman (pH) berkisar

7-8 dan salinitas antara 28-30 ppt. Pengamatan kepadatan diatom dan kualitas air

dilakukan selama tujuh hari.

V1 =



RIKKY LEONARD

4.5 Pengamatan dan Pengambilan Data

4.5.1 Data Kepadatan Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp.

Pengambilan data kepadatan Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp.

dilakukan selama tujuh hari. Penghitungan kepadatan dilakukan setiap hari

dengan menggunakan haemocytometer dan handtally counter untuk memudahkan

perhitungan. Penghitungan kepadatan dilakukan menggunakan mikroskop dengan

perbesaran10x.

Jumlah kepadatan Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. dihitung dengan

menggunakan rumus (Satyantini dkk., 2012) :

Kepadatan diatom (sel/ml) =

Keterangan :

na, nb, nc, nd, ne : Jumlah sel diatom pada kotak a, b, c, d dan e

5 : Jumlah kotak yang dihitung

4 x 10-6

: Luas kotak kecil (a, b, c, d dan e)

4.5.2 Data Kandungan Logam Berat Merkuri (Hg)

Pengambilan data kandungan merkuri pada air media sebesar 0,06 ppm.

Setelah perlakuan pada hari ke-7 sampel disaring dengan kertas 0,40 µm untuk

memisahkan Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. dengan air media.

Pengukuran konsentrasi merkuri pada air media menggunakan AAS untuk

mengetahui konsentrasi merkuri yang tersisa pada media kultur Skeletonema sp.

dan Chaetoceros sp. Pengukuran ini dilakukan pada hari ke-0 dan hari ke-7.

Konsentrasi merkuri yang tersisa pada media pemeliharaan diatom pada akhir

penelitian menunjukkan sisa merkuri yang tidak terserap oleh Skeletonema sp. dan

na+nb+nc+nd+ne

5x4x10-6



RIKKY LEONARD

Chaetoceros sp. Standart pengujian AAS yang digunakan yaitu SNI 6989.8–2009.

Hasilnya disajikan dalam bentuk persentase untuk mengetahui kemampuan

Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. dalam bioremediasi merkuri pada

konsentrasi 0,06 ppm. Cara menghitung persentase kemampuan bioremediasi

merkuri adalah sebagai berikut (Sode et al., 2013) :

Data yang diperoleh digunakan untuk mengetahui kemampuan

bioremediasi merkuri oleh Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp.

4.5.3 Parameter Pengamatan

Parameter utama dalam penelitian ini adalah kandungan logam berat

merkuri yang masih tersisa dalam air laut pada botol perlakuan dan menghitung

kepadatan diatom 1x105 sel/ml yang dilakukan setiap hari. Parameter pendukung

dalam penelitian ini adalah kualitas air medium kultur. Parameter pendukung

digunakan untuk melengkapi data dari parameter utama. Kualitas air yang diamati

dan dilakukan setiap hari yang meliputi suhu, salinitas, DO dan pH. Pengukuran

parameter kualitas air ditujukan untuk mengetahui kemungkinan adanya pengaruh

kualitas air terhadap hasil penelitian.

4.6 Analisis Data

Data yang diperoleh dianalisis secara deskriptif (Kusriningrum, 2008).

Data yang dianalisis adalah kandungan logam berat merkuri yang masih tersisa

dalam air laut dan kepadatan diatom setelah perlakuan. Data hasil penelitian baik

Bioremediasi = Konsentrasi Awal – Konsentrasi Akhir x 100%

Konsentrasi Awal



RIKKY LEONARD

data parameter utama maupun parameter pendukung dianalisis secara deskriptif

dengan menyajikan dalam bentuk Gambar dan Tabel.



RIKKY LEONARD

Gambar 4 : Diagram Alir Penelitian

Sterilisasi alat dan bahan Pembuatan stok larutan logam

berat merkuri (Hg)

Persiapan alat dan bahan

Kultur dan diaklimatisasi

Skeletonema sp. dalam botol kultur Kultur dan diaklimatisasi

Chaetoceros sp. dalam botol kulur

Skeletonema sp.

tanpa penambahan

merkuri (Hg)

Skeletonema sp. dengan

konsentrasi merkuri

(Hg) 0,06 ppm

Disaring dengan kertas saring

Air Media

Chaetoceros sp. tanpa

penambahan merkuri

(Hg)

Chaetoceros sp. dengan

konsentrasi merkuri

(Hg) 0,06 ppm

Pengujian kadar Hg diukur dengan

AAS Pada Hari Ke-0 dan Hari Ke-7

Analisis Data

A1 A2 A3 A4 A5 B1 B2 B3 B4 B5 C5 C4 C3 C2 C1 D1 D2 D3 D4 D5

Parameter Utama :

Kepadatan Diatom Setiap

Hari Selama Tujuh Hari

Parameter Pendukung :

Kualitas Air : Suhu, pH,

DO dan Salinitas



RIKKY LEONARD

V HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1 Hasil

5.1.1 Konsentrasi Logam Berat Merkuri (Hg) dalam Media Kultur

Konsentrasi logam berat merkuri dalam media kultur Skeletonema sp. dan

Chaetoceros sp. digunakan untuk mengetahui kemampuan dalam menyerap logam

berat merkuri. Data lengkap konsentrasi logam berat merkuri dalam media kultur

Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. pada hari ke-0 dan hari ke-7 disajikan pada

Lampiran 5-8. Data rata-rata konsentrasi merkuri dalam media kultur pada semua

perlakuan disajikan pada Tabel 1 sebagai berikut :

Tabel 1. Rata-rata Konsentrasi Merkuri (Hg) dalam Media Kultur Skeletonema sp.

dan Chaetoceros sp.

Perlakuan

Konsentrasi Merkuri

Awal-Akhir

Persentase (%)

Awal Akhir

A 0,0008185 0,001122 0,0003035 37,078

B 0,0008185 0,000932 0,0001135 13,862

C 0,00768 0,000314 0,007366 95,896

D 0,009743 0,000046 0,009697 99,526 Keterangan : (A) Skeletonema sp. 0 ppm, (B) Chaetoceros sp. 0 ppm, (C) Skeletonema sp.

0,06 ppm, (D) Chaetoceros sp. 0,06 ppm, (Awal) Hari Ke-0, (Akhir) Hari Ke-7

Berdasarkan Tabel 1, diketahui bahwa pada Skeletonema sp. dan

Chaetoceros sp. yang diberi logam berat merkuri terjadi penurunan konsentrasi

logam berat setelah diinkubasi selama tujuh hari. Penurunan konsentrasi merkuri

pada media kultur Chaetoceros sp. lebih besar (99,526%) dibandingkan pada

media kultur Skeletonema sp. (95,896%).



RIKKY LEONARD

5.1.2 Pertumbuhan Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp.

Pertumbuhan Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. digambarkan dengan

kepadatannya yang dihitung setiap hari sampai hari ke-7. Data pertumbuhan

Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. digunakan untuk mengetahui kemampuan

hidup Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. pada media yang tercemar merkuri.

Data lengkap pertumbuhan Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. selama

penelitian disajikan pada Lampiran 3 dan 4. Pertumbuhan rata-rata

Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. selama penelitian dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Pertumbuhan Rata-rata Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. pada Hari

Ke-0 Sampai Hari Ke 7.

Perlakuan

Pertumbuhan Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. (104 sel/ml)

pada Hari Ke-

0 1 2 3 4 5 6 7

A 10 8,7

17,45 13,3 14,1 21,15 8,5 7,35

B 10 17,15 3,6 8,5 21,2 24,2 17,55 10,6

C 10 51 209 389 228 196 92 73

D 10 37 77 68 125 140 70 96,9 Keterangan : (A) Skeletonema sp. 0 ppm, (B) Chaetoceros sp. 0 ppm, (C) Skeletonema sp.

0,06 ppm, (D) Chaetoceros sp. 0,06 ppm

Grafik pertumbuhan rata-rata Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. selama

penelitian dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5 : Grafik Pertumbuhan rata-rata Skeletonema sp. dan

Chaetoceros sp. selama Penelitian



RIKKY LEONARD

Berdasarkan Tabel 2 dan Gambar 5, diketahui bahwa pola pertumbuhan

Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. selama penelitian mengikuti pola

pertumbuhan kultur diatom pada umumnya, yaitu terdapat fase adaptasi, fase

eksponensial, fase stasioner dan fase kematian.

5.1.3 Kualitas Air

Hasil pengukuran kualitas air media kultur Skeletonema sp. dan

Chaetoceros sp. selama penelitian disajikan pada Tabel 3. Data lengkap nilai

parameter kualitas air selama penelitian disajikan pada Lampiran 2.

Tabel 3. Nilai Rata-rata Kualitas Air Media Kultur Skeletonema sp. dan

Chaetoceros sp.

Parameter Kisaran

Suhu (0C) 31 – 33

Salinitas (ppt) 33 – 36

pH 8,5 – 9

DO (mg/l) 5

5.2 Pembahasan

Hasil pengukuran logam berat merkuri pada media kultur Skeletonema sp.

dan Chaetoceros sp. menunjukkan penurunan konsentrasi logam berat merkuri

setelah diberi diatom. Hal ini menunjukkan Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp.

memiliki kemampuan menyerap logam berat merkuri pada perairan. Hal ini sesuai

dengan pendapat Das et al., (2008) yang menjelaskan bahwa Skeletonema sp. dan

Chaetoceros sp. merupakan contoh diatom yang memiliki gugus fungsi yang

terdapat pada dinding sel. Gugus fungsi tersebut adalah gugus karboksilat,

hidroksil, amino, sulfidril, sulfat dan fosfat. Pada dinding sel terdapat protein dan

polisakarida yang dapat mengikat ion logam.



RIKKY LEONARD

Pada kemampuan kedua diatom bila dibandingkan terlihat bahwa

Chaetoceros sp. memiliki kemampuan lebih tinggi dibandingkan dengan

Skeletonema sp. Hal ini ditunjukkan dengan persentase penurunan merkuri pada

media dengan Chaetoceros sp. (D) mencapai 99,526%, sedangkan Skeletonema

sp. (C) hanya mencapai 95,896%. Hal ini sesuai dengan pendapat Moreno-Garrido

et al., (2000) yang menyatakan bahwa diatom mempunyai kemampuan yang

cukup tinggi dalam pengikatan logam berat pada dinding sel (adsorbsi) dan

penyerapan logam berat ke dalam sel (absorbsi). Selain diatom terdapat beberapa

faktor yang mempengaruhi proses bioremediasi yaitu pH dan suhu. Hal ini sesuai

dengan pendapat Munir (2006) yang menyatakan bahwa faktor-faktor penentu

kemampuan agen bioremediasi adalah sebagai berikut : enzim-enzim degradatif

yang dihasilkan oleh mikroba tidak mampu mengkatalis reaksi degradasi polutan

yang tidak alami, kelarutan polutan dalam air sangat rendah dan polutan terikat

kuat dengan partikel-partikel organik atau partikel tanah. Pengaruh lingkungan

seperti : pH, temperatur dan kelembapan tanah juga sangat berperan dalam

menentukan kesuksesan proses bioremediasi.

Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. yang tidak diberi merkuri (A dan B)

memiliki kandungan merkuri sebesar 0,0008185. Hal ini diduga pada air media

yang digunakan untuk penelitian terdapat kandungan merkuri. Pada Skeletonema

sp. dan Chaetoceros sp. yang diberi perlakuan merkuri (C dan D) mengalami

penurunan konsentrasi pada media yang tercemar merkuri yaitu sebesar 0,00768

(C) dan 0,009743 (D) yang tidak sesuai dengan acuan konsentrasi yang dipakai

pada penelitian ini yaitu sebesar 0,06 ppm. Diduga Skeletonema sp. dan



RIKKY LEONARD

Chaetoceros sp. sudah berinteraksi dengan merkuri yaitu terjadi ikatan antara

merkuri yang bermuatan positif dengan Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. yang

bermuatan negatif. Akibat interaksi tersebut terjadi penyerapan merkuri ke dalam

sel sehingga konsentrasi pada media yang tercemar merkuri menurun dengan

cepat. Hal ini sesuai dengan penelitian Rahmadiani dan Aunurohim (2013) yang

menyatakan bahwa pengurangan jumlah kadmium dalam air menunjukkan bahwa

Chaetoceros calcitrans diduga melakukan penyerapan (akumulasi) logam berat

kadmium ke dalam sel.

Pertumbuhan diatom dalam kultur ditandai dengan banyaknya jumlah sel

yang secara langsung akan berpengaruh terhadap kepadatan diatom. Pertumbuhan

diatom terdiri atas empat fase yaitu fase adaptasi, fase eksponensial, fase stasioner

dan fase kematian (Isnansetyo dan Kurniastuti, 1995). Pada penelitian ini, pola

pertumbuhan Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. yang diberi perlakuan merkuri

(C dan D) juga mengikuti pola umum pertumbuhan diatom tersebut. Fase adaptasi

pada kedua jenis diatom tersebut terjadi pada hari ke-0 (sejak diatom ditanam

sampai hari ke-1). Hal ini terlihat dari peningkatan populasi pada perlakuan C dan

D (Gambar 5). Diduga konsentrasi merkuri dalam air media perlakuan C dan D

merupakan nutrien yang digunakan diatom untuk menunjang pertumbuhannya.

Pada perlakuan A (Skeletonema sp. tanpa diberi merkuri) terjadi penurunan

populasi, sedangkan perlakuan B (Chaetoceros sp. tanpa diberi merkuri) terdapat

peningkatan populasi.

Pada fase adaptasi diatom mengeluarkan energinya untuk menyesuaikan

diri dengan lingkungan barunya, sehingga energi untuk pertumbuhan masih



RIKKY LEONARD

terbatas. Pertambahan jumlah sel tidak terlalu banyak. Hal ini sesuai dengan

pendapat Armanda (2013) yang menyatakan bahwa pada fase ini, sel diatom

beradaptasi dengan medium dan lingkungan kulturnya (suhu, salinitas, pH).

Diatom belum menunjukkan pertumbuhan populasi (kenaikan jumlah sel) yang

nyata, karena masih dalam proses adaptasi. Pada fase adaptasi diatom sudah mulai

memanfaatkan nutrien dalam jumlah yang sedikit, sehingga beberapa enzim yang

terkait pembelahan selnya juga belum tersintesis dengan optimal. Hal ini juga

didukung oleh pendapat Isnansetyo dan Kurniastuti (1995) yang berpendapat

bahwa ukuran sel pada fase adaptasi umumnya meningkat. Secara fisiologis

diatom sangat aktif dan terjadi proses sintesis protein baru. Diatom yang

mengalami metabolisme belum mengalami pembelahan sel, sehingga kepadatan

sel belum meningkat.

Pada Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. yang tidak diberi merkuri (A

dan B), fase eksponensial tidak terjadi (Gambar 5). Dapat dikatakan demikian

karena walaupun terjadi pertambahan kepadatan populasi, tetapi peningkatannya

tidak mengikuti pola eksponensial. Hal ini tidak sesuai dengan pernyataan

Armanda (2013) yang menyatakan bahwa pertumbuhan eksponensial adalah

pertambahan jumlah sel yang mengalami peningkatan secara cepat. Tidak

terjadinya fase eksponensial pada perlakuan A (Skeletonema sp. tanpa diberi

merkuri) dan B (Chaetoceros sp. tanpa diberi merkuri) diduga disebabkan

kandungan merkuri dari air media yang digunakan untuk penelitian lebih kecil

daripada perlakuan C (Skeletonema sp. yang diberi merkuri dengan konsentrasi

0,06 ppm) dan D (Chaetoceros sp. yang diberi merkuri dengan konsentrasi



RIKKY LEONARD

0,06 ppm). Kondisi ini yang menyebabkan pertumbuhan diatom pada perlakuan A

dan B tidak mengalami fase eksponensial seperti pada perlakuan C dan D.

Pada perlakuan Skeletonema sp yang diberi merkuri (C) terjadi fase

eksponensial, tampak dari peningkatan grafik yang tajam (Gambar 5). Pada

perlakuan Chaetoceros sp. yang diberi merkuri (D), fase eksponensial terjadi dari

hari ke-3 terus mengalami kenaikan sampai hari ke-5. Hal ini sesuai dengan

pendapat Armanda (2013) yang mengungkapkan bahwa pada fase eksponensial,

jumlah sel mengalami peningkatan secara cepat. Puncak pertumbuhan populasi

diatom terjadi pada fase ini. Fase ini adalah bukti bahwa sel telah berhasil

beradaptasi dan optimal dalam pemanfaatan nutriennya.

Pada perlakuan C dan D yang diberi merkuri mengikuti pola eksponensial,

sedangkan pada perlakuan A dan B yang tidak diberi merkuri tidak mengikuti

pola eksponensial. Hal ini diduga bahwa Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp.

menggunakan merkuri sebagai faktor yang menunjang pertumbuhannya. Hal ini

tidak sesuai dengan penelitian Wahab dkk., (2012) yang menyatakan bahwa ion

logam timbal (Pb) dapat menghambat pertumbuhan fitoplankton Nannochloropsis

salina. Hal ini disebabkan karena ion-ion logam merupakan material toksik yang

sudah tentu menghambat pertumbuhan Nannochloropsis salina.

Puncak kepadatan populasi pada Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp.

yang tidak diberi merkuri (A dan B) terjadi pada hari ke-5. Keduanya tidak

menunjukkan peningkatan populasi yang tajam (A : 21,15 x 104 sel/ml dan

B : 24,2 x 104 sel/ml) (Gambar 5). Pada kepadatan populasi Skeletonema sp. yang

diberi merkuri (C) mencapai puncak pada hari ke-3, dengan kepadatan



RIKKY LEONARD

389 x 104 sel/ml. Pada Chaetoceros sp. yang diberi merkuri (D) mencapai puncak

pada waktu lebih lama (hari ke-5) dengan kepadatan 140 x 104 sel/ml. Pola

pertumbuhan diatom yang lebih detil, tampak adanya fase stasioner yaitu puncak

pertumbuhan yang terjadi beberapa lama (Gambar 5). Pada penelitian ini, tidak

tampak adanya fase stasioner. Hal ini diduga karena fase stasioner terjadi pada

waktu yang pendek (kurang dari 1 hari), sehingga tidak tampak pada pengamatan

penelitian ini yang dilakukan tiap selang waktu 24 jam.

Fase penurunan pada Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. tanpa

pemberian merkuri (A dan B) terjadi pada hari ke-6 sampai hari ke-7. Pada

Skeletonema sp. yang diberi merkuri (C), fase penurunan terjadi secara signifikan

sejak hari ke-4 sampai hari ke-7. Pada fase kematian, terjadi penurunan jumlah sel

karena terjadi kematian sel. Salah satu faktor yang mempercepat kematian ini

adalah berkurangnya jumlah nutrien yang dapat menghambat pertumbuhan sel

secara alami. Hal ini juga didukung oleh pendapat Rudiyanti (2011) yang

menyatakan bahwa pada fase stasioner, sel tidak mengalami pertumbuhan

sehingga kepadatan sel tetap. Fase berikutnya adalah fase kematian, yaitu sel

mengalami kematian masal sehingga kepadatan populasi menjadi turun.

Pada Chaetoceros sp. yang diberi merkuri (D) setelah mengalami

penurunan pada hari ke-6, pertumbuhan meningkat kembali pada hari ke-7 dengan

kepadatan 96,9 x 104 sel/ml (Tabel 2). Terjadinya peningkatan pertumbuhan

setelah penurunan pertumbuhan ini kemungkinan disebabkan adanya pertambahan

nutrisi pada media dari hasil dekomposisi diatom yang telah mati. Diduga diatom

yang telah mati mengalami dekomposisi pada cangkang luarnya yang terbuat dari



RIKKY LEONARD

silikat sehingga terjadi penambahan nutrisi dari hasil dekomposisi tersebut. Hal ini

sesuai dengan penelitian Suantika dkk., (2009) yang menjelaskan bahwa

peningkatan konsentrasi silikat di dalam medium terjadi akibat Chaetoceros

gracilis yang mati mengalami lisis, kemudian cangkang luar Chaetoceros gracilis

yang terbuat dari silikat mengalami dekomposisi.

Pada Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. terlihat adanya kecepatan

pertumbuhan yang berbeda antara diberi perlakuan merkuri (C dan D) dengan

yang tidak diberi merkuri (A dan B) (Gambar 5). Pada Skeletonema sp. dan

Chaetoceros sp. yang diberi perlakuan merkuri (C dan D), terjadi peningkatan

pertumbuhan yang lebih tinggi dibandingkan dengan yang tidak diberi merkuri (A

dan B). Pada Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. yang tidak diberi merkuri (A

dan B), peningkatan pertumbuhan terjadi namun dengan jumlah yang relatif kecil

bila dibandingkan Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. yang diberi merkuri (C

dan D). Hal ini diduga bahwa Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. menggunakan

merkuri dalam jumlah tertentu untuk mendukung pertumbuhannya. Hal ini sesuai

dengan pernyataan Darmono (1995) yang menyatakan bahwa salah satu polutan

yang banyak dijumpai pada limbah cair adalah ion logam berat, walaupun

keberadaan logam berat tersebut tidak selamanya berdampak buruk terhadap

organisme di lingkungan. Pada konsentrasi tertentu logam berat dapat memacu

pertumbuhan beberapa jenis fitoplankton, tetapi pada konsentrasi yang sama

justru dapat mengakibatkan toksisitas pada jenis fitoplankton lainnya.

Kondisi ini berbeda dengan hasil penelitian Nuzzi, (1972) dalam

Supriharyono, (2002) yang menjadi acuan konsentrasi yang dipakai pada



RIKKY LEONARD

penelitian ini. Pada penelitian tersebut, konsentrasi merkuri sebesar 0,06 ppm

mampu menghambat pertumbuhan diatom Phaeodactylum tricornutum. Bila

dibandingkan dengan penelitian ini, maka diduga Skeletonema sp. dan

Chaetoceros sp. memiliki potensi untuk dapat direkomendasikan sebagai agen

bioremediasi pada perairan yang tercemar merkuri sebab mampu menyerap

merkuri dan mampu tumbuh lebih baik pada media dengan penambahan merkuri

0,06 ppm. Hal ini sesuai dengan pendapat Arifin dan Raya, (1997) dalam Hala

dkk., (2012) yang menyatakan bahwa mikroalga umumnya memiliki mekanisme

perlindungan terhadap logam beracun untuk mempertahankan kehidupannya.

Mekanisme ini melibatkan pembentukan kompleks logam dengan protein dalam

membran sel sehingga logam dapat terakumulasi dalam sel tanpa mengganggu

pertumbuhannya. Jika konsentrasi logam demikian tinggi, akumulasi dapat

menghambat pertumbuhan sel karena sistem perlindungan organisme tidak

mampu lagi mengimbangi efek toksik logam.

Hasil data kualitas air selama penelitian menunjukkan bahwa kondisi

parameter kualitas air media kultur seperti salinitas, suhu, pH dan DO masih

berada dalam kondisi optimal (Tabel 3). Salinitas selama kultur berkisar antara

33-36 ppt, kenaikan salinitas selama penelitian terjadi karena pengaruh penguapan

air. Kisaran tersebut bukan nilai optimum, namun kisaran salinitas tersebut masih

dapat ditolerir oleh Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. Menurut Isnansetyo dan

Kurniastuti (1995) Skeletonema sp. dapat tumbuh optimum pada salinitas

28-35 ppt, sedangkan Chaetoceros sp. dapat tumbuh optimum pada salinitas

28-30 ppt.



RIKKY LEONARD

Suhu selama penelitian berkisar antara 31-33°C. Suhu pada penelitian

menunjukkan hasil yang masih dapat ditolerir untuk Skeletonema sp. dan

Chaetoceros sp. Hal ini sesuai dengan pernyataan Isnansetyo dan Kurniastuti

(1995) yang menyatakan bahwa Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. dapat

tumbuh dengan baik pada kisaran suhu 25-30ºC. Diatom memiliki sifat eurytermal

yaitu memiliki toleransi yang cukup luas terhadap perubahan suhu.

Hasil pengukuran pH selama penelitian berkisar antara 8,5-9. Walaupun

kisaran tersebut bukan nilai optimum, namun kisaran pH tersebut masih dapat

ditolerir oleh Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. Hal ini tidak sesuai dengan

pendapat Armanda (2013) yang mengungkapkan bahwa Skeletonema sp. dapat

tumbuh dengan baik pada kisaran pH 7-8. Hal ini juga tidak sesuai dengan

pernyataan Isnansetyo dan Kurniastuti (1995) yang menyatakan bahwa derajat

keasaman optimal untuk Chaetoceros sp. berkisar antara 7-8.

Oksigen terlarut (DO) diperlukan Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp.

untuk respirasi. Oksigen terlarut (DO) pada perairan berasal dari hasil fotosintesis

dan difusi dari udara. Kadar oksigen terlarut (DO) selama penelitian adalah

5 mg/l, sehingga sudah sesuai dengan kebutuhan Skeletonema sp. dan

Chaetoceros sp. Hal ini sesuai dengan pendapat Isnansetyo dan Kurniastuti (1995)

yang mengungkapkan bahwa Skeletonema sp. dapat tumbuh dengan baik pada

kisaran DO 4-6 mg/l. Kisaran yang optimal oksigen terlarut untuk pertumbuhan

Chaetoceros sp. adalah 5-7 mg/l.



RIKKY LEONARD

5

VI KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian ini, dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Skeletonema sp. mampu menyerap logam berat merkuri dengan persentase

95,896%.

2. Chaetoceros sp. memiliki kemampuan untuk menyerap logam berat merkuri

dengan persentase 99,526%.

3. Logam berat merkuri mempengaruhi pertumbuhan Skeletonema sp. dan

Chaetoceros sp.

6.2 Saran

Saran pada penelitian ini adalah :

1. Skeletonema sp. dan Chaetoceros sp. dapat disarankan untuk digunakan

dalam bioremediasi pada pencemaran air oleh logam berat merkuri.

2. Perlu penelitian lebih lanjut tentang bioremediasi oleh Skeletonema sp. dan

Chaetoceros sp. untuk jenis logam berat lainnya.



RIKKY LEONARD

38

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad, F. 2009. Tingkat Pencemaran Logam Berat dalam Air Laut dan Sedimen

di Perairan Pulau Muna, Kabaena dan Buton Sulawesi Tenggara. Makara

Sains, Vol. 13, No. 2 : 117-124.

Alfian, Z. 2006. Merkuri : Antara Manfaat dan Efek Penggunaannya Bagi

Kesehatan Manusia dan Lingkungan. Pidato Pengukuhan Jabatan Guru

Besar Tetap Dalam Bidang Ilmu Kimia Analitik. Fakultas Matematika

dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Sumatera Utara : Medan. hal 1-

4.

Armanda, D. T. 2013. Pertumbuhan Kultur Mikroalga Diatom Skeletonema

costatum (Greville) Cleve Isolat Jepara pada Medium F2 dan Medium

Conway. Bioma, Vol. 2, No. 1 : 49-63.

Darmono. 1995. Logam Dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. Universitas

Indonesia (UI-Press). Jakarta. hal 1-27.

Das, N., R. Vimala and P. Karthika. 2008. Biosorption of Heavy Metals-an

Overview. Indian Journal Of Biotechnology, Vol. 7, pp 159-169.

Deuk Lee, S and J. Hwan Lee. 2011. Morphology and Taxonomy of The

Planktonic Diatom Chaetoceros Species (Bacillariophyceae) with Special

Intercalary Setae in Korean Coastal Waters. Algae, 26 (2) : 153-165.

Hala, Y., E. Suryati dan P. Taba. 2012. Biosorpsi Campuran Logam Pb2+

dan Zn2+

oleh Chaetoceros calcitrans. Chem. Prog, Vol. 5, No. 2 : 86-92.

Hardianie, T, N, O, K. 2013. Studi Perbandingan Kemampuan Nannochloropsis

sp. dan Spirulina sp. sebagai Agen Bioremediasi terhadap Logam Berat

Timbal (Pb). Skripsi. Fakultas Perikanan dan Kelautan. Universitas

Airlangga. Surabaya. hal 22-26.

Heriyanto, N. M dan E. Subiandono. 2011. Penyerapan Polutan Logam Berat (Hg,

Pb, dan Cu) oleh Jenis-jenis Mangrove. Jurnal Penelitian Hutan dan

Konservasi Alam, Vol. 8, No. 2 : 177-188.

Herman, D. Z. 2006. Tinjauan terhadap Tailing Mengandung Unsur Pencemar

Arsen (As), Merkuri (Hg), Timbal (Pb), dan Kadmium (Cd) dari Sisa

Pengolahan Biji Logam. Jurnal Geologi Indonesia, Vol. 1, No. 1 : 31-36.

Indarmawan, T., A. S. Mubarak dan G. Mahasri. 2012. Pengaruh Konsentrasi

Pupuk Azolla Pinnata terhadap Populasi Chaetoceros sp. Journal of

Marine and Coastal Science, 1 (1) : 61-70.

Isnansetyo, A. dan Kurniastuti. 1995. Teknik Kultur Fitoplankton dan

Zooplankton : Pakan Alami untuk Organisme Laut. Kanisius.

Yogyakarta. hal 36-52.

Kimball, J. W. 1992. Biologi. Edisi 5. Jilid 1. Erlangga. Jakarta. hal 121-123.

Kusriningrum. 2008. Perancangan Percobaan. Airlangga University Press.

Surabaya. hal 21.

Mirdat., Y. S. Patadungan dan Isrun. 2013. Status Logam Berat Merkuri (Hg)

dalam Tanah pada Kawasan Pengolahan Tambang Emas di Kelurahan

Poboya, Kota Palu. e-Journal Agrotekbis, 1 (2) : 127-134.



RIKKY LEONARD

Moreno-Garrido, I., L. M. Lubian and A. M. V. M. Soares. 2000. Influence Of

Cellular Density on Determination of EC50 in Microalgal Growth

Inhibition Tests. Ecotoxicology and Environmental Safety, 47 : 112-116.

Munawar, Mukhtasor dan T. Surtiningsih. 2007. Bioremediasi Tumpahan Minyak

Mentah dengan Metode Biostimulasi Nutrient Organik di Lingkungan

Pantai Surabaya Timur. Berk. Penel. Hayati, 13 : 91-96.

Munir, E. 2006. Pemanfaatan Mikroba dalam Bioremediasi : Suatu Teknologi

Alternatif untuk Pelestarian Lingkungan. Pidato Pengukuhan Jabatan

Guru Besar Tetap dalam Bidang Mikrobiologi. Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Sumatera Utara : Medan. hal 1-23.

Nisak, K. 2013. Studi Perbandingan Kemampuan Nannochloropsis sp. dan

Chlorella sp. sebagai Agen Bioremediasi terhadap Logam Berat Timbal

(Pb). Skripsi. Fakultas Perikanan dan Kelautan. Universitas Airlangga.

Surabaya. hal 42-45.

Permanasari, A., W. Siswaningsih dan I. Wulandari. 2010. Uji Kinerja Adsorben

Kitosan Bentonit terhadap Logam Berat dan Diazinon secara Simultan.

Jurnal Sains dan Teknologi Kimia, Vol. 1, No. 2 : 121-134.

Priadie, B. 2012. Teknik Bioremediasi sebagai Alternatif dalam Upaya

Pengendalian Pencemaran Air. Jurnal Ilmu Lingkungan, Vol. 10 (1) : 38-

48.

Purbonegoro, T. 2008. Pengaruh Logam Berat Kadmium (Cd) terhadap

Metabolisme dan Fotosintesis di Laut. Oseana, Vol. XXXIII, No. 1 : 25-

31.

Rahmadiani, D. D. W dan Aunurohim. 2013. Bioakumulasi Logam Berat

Kadmium (Cd) oleh Chaetoceros calcitrans pada Konsentrasi Sublethal.

Jurnal Sains dan Seni Pomits, Vol. 2, No. 2 : 202-206.

Rosales, M. 1982. Preparation of Various Culture Media and Stock Solutions.

SEAFDEC Aquaculture Department. Report of the Training Course on

Growing Food Organisms for Fish Hatcheries. Guerrero, R. D and C. T.

Villegas. Natural Food Project. Tigbauan, Iloilo, Philippines. pp. 01-28.

Rudiyanti, S. 2011. Pertumbuhan Skeletonema costatum pada Berbagai Tingkat

Salinitas Media. Jurnal Saintek Perikanan, Vol. 6, No. 2 : 69-76.

Satyantini, W. H., E. D. Masithah, M. A. Alamsjah, Prayogo dan S. Andriyono.

2012. Penuntun Praktikum Budidaya Pakan Alami. Fakultas Perikanan

dan Kelautan. Universitas Airlangga. Surabaya. hal 47-51.

Sembiring, Z., Buhani, Suharso dan Sumadi. 2009. The Isothermic Adsorption Of

Pb(II), Cu(II), and Cd(II) Ions On Nannochloropsis sp. Encapsulated By

Silica Aquagel. Indo. J. Chem, 9 (1) : hal 1-5.

Siswati, N. D., T. Indrawati dan M. Rahmah. 2013. Biosorpsi Logam Berat

Plumbum (Pb) Menggunakan Biomassa Phanerochaete Chrisosporium.

Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan, Vol. 1, No. 2 : 67-72.

Sode, S., A. Bruhn, T. J. S. Balsby, M. M. Larsen, A. Gotfredsen and M. B.

Rasmussen. 2013. Bioremediation Of Reject Water from Anaerobically

Digested Waste Water Sludge with Macroalgae (Ulva lactuca,

Chlorophyta). Bioresource Technology. 146 : 426-435.



RIKKY LEONARD

Suantika, G., P. Adityawati, D. I. Astuti dan Y. Sofyan. 2009. Pengaruh

Kepadatan Awal Inokulum terhadap Kualitas Kultur Chaetoceros

gracilis (Schutt) pada Sistem Batch. Jurnal Matematika dan Sains, Vol.

14, No. 1 : 1-8.

Sudarmaji., J. Mukono dan Corie I.P. 2006. Toksikologi Logam Berat B3 dan

Dampaknya terhadap Kesehatan. Jurnal Kesehatan Lingkungan, Vol. 2,

No. 2 : 129-142.

Suheryanto. 2001. Spesiasi Metil Merkuri dan Merkuri Anorganik di Perairan

Sungai Musi dengan Metode Ekstraksi dan CV-AAS. Jurnal Kimia

Lingkungan, Vol. 2, No. 2 : 107-111.

Sunda, W. G. and S. A. Huntsman. 1998. Processes Regulating Cellular Metal

Accumulation and Physiological Effects: Phytoplankton as Model

Systems. The Science of the Total Environment, 219 : 165-181.

Supriatno dan Lelifajri. 2009. Analisis Logam Berat Pb dan Cd dalam Sampel

Ikan dan Kerang Secara Spektrofotometri Serapan Atom. Jurnal

Rekayasa Kimia dan Lingkungan, Vol. 7, No. 1 : 5-8.

Supriharyono. 2002. Pelestarian dan Pengelolaan Sumber Daya Alam di Wilayah

Pesisir Tropis. Cetakan Kedua. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. hal

132.

Torgan, L. C., V. Becker and C. B. dos Santos. 2009. Skeletonema potamos

(Bacillariophyta) in Patos Lagoon, Southern Brazil: Taxonomy and

Distribution. Rev. Peru. Biol, 16 (1) : 093-096.

Wahab, W. Abd., Y. Hala dan Fibiyanthy. 2012. Pengaruh Medium Tercemar

Logam Pb dan Cu terhadap Pertumbuhan Nannochloropsis salina.

Indonesia Chimica Acta, Vol. 5, No. 2 : 41-49.



RIKKY LEONARD

Lampiran 1. Data Hasil Pengujian Sampel Perlakuan

A. Hasil Pengujian Merkuri Pada Hari Ke-0



RIKKY LEONARD

B. Hasil Pengujian Merkuri pada Hari Ke-7



RIKKY LEONARD

Lampiran 2. Data Kualitas Air pada Hari Pertama sampai Hari Ke Tujuh

Tabel 1. Suhu Media Kultur (0C)

Perlakuan Suhu media pada hari ke-

1 2 3 4 5 6 7

07.00 17.00 07.00 17.00 07.00 17.00 07.00 17.00 07.00 17.00 07.00 17.00 07.00 17.00

A 31 31 31 32 31 32 32 32 32 32 32 32 32 33

B 31 32 31 32 31 32 32 32 32 33 32 33 32 32

C 31 31 31 31 31 31 31 31 31 31 31 32 32 32

D 32 31 31 32 31 32 31 32 32 32 32 32 32 32

Tabel 2. Salinitas Media Kultur (ppt)

Perlakuan Salinitas media pada hari ke-

1 2 3 4 5 6 7

07.00 17.00 07.00 17.00 07.00 17.00 07.00 17.00 07.00 17.00 07.00 17.00 07.00 17.00

A 33 34 34 35 35 34 35 36 36 35 36 36 35 36

B 33 34 34 35 34 35 35 36 36 36 35 36 35 35

C 33 33 34 34 34 35 35 36 36 36 36 35 35 36

D 33 33 34 35 34 34 35 35 35 36 36 36 36 35

Tabel 3. pH Media Kultur

Perlakuan pH media pada hari ke-

1 2 3 4 5 6 7

A 9 9 9 9 9 9 8,5

B 9 9 9 9 9 9 9

C 9 9 9 9 9 9 8,5

D 9 9 9 9 9 9 9

Tabel 4. DO Media Kultur (mg/l)

Perlakuan DO media pada hari ke-

1 2 3 4 5 6 7

A 5 5 5 5 5 5 5

B 5 5 5 5 5 5 5

C 5 5 5 5 5 5 5

D 5 5 5 5 5 5 5

Keterangan : (A) Skeletonema sp. 0 ppm, (B) Chaetoceros sp. 0 ppm,

(C) Skeletonema sp. 0,06 ppm, (D) Chaetoceros sp. 0,06 ppm



RIKKY LEONARD

Lampiran 3. Data Pertumbuhan Skeletonema sp. (104 sel/ml) pada Hari Ke-0

sampai Hari Ke-7

Perlakuan Ulangan Kepadatan Skeletonema sp. (104 sel/ml) pada hari ke-

0 1 2 3 4 5 6 7

A

(Skeletonema sp.

dengan perlakuan

Merkuri (Hg)

0 ppm)

1 10 2,75 18,5 18,25 34,25 48,75 11,5 15,75

2 10 12,75 23,25 15,75 9,25 22 5,75 4,75

3 10 8 20,75 17 6,5

12,75

8,25 4,5

4 10 12 10,5 12,75 12,25 14 8,5 6,75

5 10 8 14,25 2,75 8,25

8,25

8,5 5

Rata-rata 10 8,7 17,45 13,3 14,1

21,15

8,5 7,35

C

(Skeletonema sp.

dengan perlakuan

Merkuri (Hg)

0,06 ppm)

1 10 40 160 340 340 140 50 40

2 10 35 205 465 140 125 95 75

3 10 75 285 405 240 345 180 145

4 10 65 265 395 135 205 80 45

5 10 40 130 340 285 165 55 60

Rata-rata 10 51 209 389 228 196 92 73



RIKKY LEONARD

Lampiran 4. Data Pertumbuhan Chaetoceros sp. (104 sel/ml) pada Hari Ke-0

sampai Hari Ke-7

Perlakuan Ulangan Kepadatan Chaetoceros sp. (104 sel/ml) pada hari ke-

0 1 2 3 4 5 6 7

B

(Chaetoceros sp.

dengan perlakuan

Merkuri (Hg)

0 ppm)

1 10 7 1,25

14,25

29,25 32,75 15,5 12,75

2 10 8 2,25 6 31,75 17,5 10,5 12,75

3 10 12,25 5,25 5 8,25 4 12 14,5

4 10 16 1,5 8,75 23,25 37 24,25 8,5

5 10 42,5 7,75 8,5 13,5

29,75

25,5 4,5

Rata-rata 10 17,15 3,6 8,5 21,2

24,2

17,55 10,6

D

(Chaetoceros sp.

dengan perlakuan

Merkuri (Hg)

0,06 ppm)

1 10 25 20 25 20 45 30 4,5

2 10 25 25 70 230 275 45 50

3 10 15 10 50 25 35 85 150

4 10 80 75 25 20 65 50 155

5 10 40 255 170 330 280 140 125

Rata-rata 10 37 77 68 125 140 70 96,9



RIKKY LEONARD

Lampiran 5. Kandungan Logam Berat Merkuri (Hg) dalam Media Kultur

Skeletonema sp. dengan Konsentrasi 0 ppm (Perlakuan A)

Ulangan

Konsentrasi Merkuri (Hg) 0 ppm

Awal Akhir Awal-Akhir Persentase (%)

1 0,0008185 0,00098 0,0001615 19,73

2 0,0008185 0,00122 0,0004015 49,05

3 0,0008185 0,00116 0,0003415 41,72

4 0,0008185 0,00126 0,0004415 53,94

5 0,0008185 0,00099 0,0001715 20,95

Total 0,0008185 0,00561 0,0015175 185,39

Rata-rata 0,0008185 0,001122 0,0003035 37,078

Keterangan : (Awal) Hari Ke-0, (Akhir) Hari Ke-7



RIKKY LEONARD


Chaetoceros sp. dengan Konsentrasi 0 ppm (Perlakuan B)

Ulangan

Konsentrasi Merkuri (Hg) 0 ppm


1 0,0008185 0,00082 0,0000015 0,18

2 0,0008185 0,00090 0,0000815 9,95

3 0,0008185 0,00097 0,0001515 18,50

4 0,0008185 0,00104 0,0002215 27,06

5 0,0008185 0,00093 0,0001115 13,62

Total 0,0008185 0,00466 0,0005675 69,31

Rata-rata 0,0008185 0,000932 0,0001135 13,862




RIKKY LEONARD


Skeletonema sp. dengan Konsentrasi 0,06 ppm (Perlakuan C)

Ulangan

Konsentrasi Merkuri (Hg) 0,06 ppm


1 0,00768 0,00062 0,00706 91,92

2 0,00768 0,00023 0,00745 97

3 0,00768 0,00032 0,00736 95,83

4 0,00768 0,00038 0,0073 95

5 0,00768 0,00002 0,00766 99,73

Total 0,00768 0,00157 0,03683 479,48

Rata-rata 0,00768 0,000314 0,007366 95,896



Chaetoceros sp. dengan Konsentrasi 0,06 ppm (Perlakuan D)

Ulangan

Konsentrasi Merkuri (Hg) 0,06 ppm


1 0,009743 0,000170 0,009573 98,25

2 0,009743 0,00006 0,009683 99,38

3 0,009743 0,000 0,009743 100

4 0,009743 0,000 0,009743 100

5 0,009743 0,000 0,009743 100

Total 0,009743 0,00023 0,048485 497,63

Rata-rata 0,009743 0,000046 0,009697 99,526




RIKKY LEONARD

Lampiran 9. Penghitungan Larutan Stok Logam Berat Merkuri (Hg)

Cara membuat larutan stok merkuri menggunakan rumus (Rosales, 1982) :

Q = V x K

P

Keterangan : Q = Berat Bahan Kimia Yang Akan Dilarutkan (mg, gr)

V = Volume Pelarut (Akuades) (ml, l)

P = Volume Penggunaan Dalam Media Kultur (ml/l)

K = Konsentrasi Pupuk Yang Diketahui (ppm, mg/l)

Buat larutan stok merkuri HgCl2 0,06 ppm sebanyak 100 ml dengan penggunaan

1 ml/l. Berapa gram HgCl2 yang dibutuhkan untuk pembuatan larutan stok

merkuri HgCl2 ?

Q = V x K

P

Q = 100 ml x 0,06 mg/l

1 ml/l

Q = 100 ml x 1 l/ml x 0,06 mg/l

Q = 6 mg

Q = 0,006 gr

Dilarutkan dalam 100 ml akuades :

= 6 mg

100 ml

= 6 mg

0,1 l

= 60 mg/l = 60 ppm

Volume yang diambil untuk mendapatkan konsentrasi 0,06 ppm dalam media

kultur 500 ml adalah :

V1 x N1 = V2 x N2

V1 = V2 x N2

N1

V1 = 500 ml x 0,06 mg/l

60 mg/l

V1 = 30 ml = 0,5 ml

60



RIKKY LEONARD

SKRIPSI - repository.unair.ac.idrepository.unair.ac.id/26310/1/LEONARD, RIKKY.pdf · Skripsi dengan...

Documents

Transcript of SKRIPSI - repository.unair.ac.idrepository.unair.ac.id/26310/1/LEONARD, RIKKY.pdf · Skripsi dengan...