TEKMIK

21
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pertarnbahan jumlah penduduk, meningkatnya industrialisasi, dan meningkatnya aktivitas manusia, mengakibatkan bertambahnya limbah yang masuk ke lingkungan. Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi seperti kegiatan industri, pertanian, maupun domestik (rumah tangga) yang kehadirannya pada suatu tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan (www.wikipedia.org). Buangan yang berasal dari sisa kegiatan kantin, rumah tangga, atau pemukiman umumnya menghasilkan ,limbah cair yang mengandung bahan organik yang tinggi. Pada konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiran limbah organik ini dapat berdampak negatif bagi kualitas perairan dan kelangsungan hidup biota yang ada di perairan tersebut. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk mengolah limbah organic adalah metode biologi. Penggunaan metode biologi memiliii beberapa keuntungan bila dibandingkan dengan metode fisika atau metode kimia. Dari segi biaya, metode biologi relatif lebii murah karena langsung memanfaatkan sumber daya (agen biologi) yang ada di alam. Metode biologi juga merupakan metode yang efektif untuk menghilangkan bahan pencemar (Ismanto, 2005) Pengolahan limbah secara biologi dapat dilakukan melalui pemanfaatan tumbuhan air dan aktivitas mikroorganisme (hakteri). Menuntt Widjaja (2004), tumbuhan air merupakan kumpulan dari berbagai golongan tumbuhan, sebagian kecil terdiii dari

description

asek

Transcript of TEKMIK

Page 1: TEKMIK

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pertarnbahan jumlah penduduk, meningkatnya industrialisasi, dan meningkatnya

aktivitas manusia, mengakibatkan bertambahnya limbah yang masuk ke lingkungan. Limbah

adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi seperti kegiatan industri,

pertanian, maupun domestik (rumah tangga) yang kehadirannya pada suatu tempat tertentu

tidak dikehendaki lingkungan (www.wikipedia.org). Buangan yang berasal dari sisa kegiatan

kantin, rumah tangga, atau pemukiman umumnya menghasilkan ,limbah cair yang

mengandung bahan organik yang tinggi. Pada konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiran

limbah organik ini dapat berdampak negatif bagi kualitas perairan dan kelangsungan hidup

biota yang ada di perairan tersebut.

Salah satu metode yang dapat digunakan untuk mengolah limbah organic adalah

metode biologi. Penggunaan metode biologi memiliii beberapa keuntungan bila dibandingkan

dengan metode fisika atau metode kimia. Dari segi biaya, metode biologi relatif lebii murah

karena langsung memanfaatkan sumber daya (agen biologi) yang ada di alam. Metode biologi

juga merupakan metode yang efektif untuk menghilangkan bahan pencemar (Ismanto, 2005)

Pengolahan limbah secara biologi dapat dilakukan melalui pemanfaatan tumbuhan air dan

aktivitas mikroorganisme (hakteri).

Menuntt Widjaja (2004), tumbuhan air merupakan kumpulan dari berbagai golongan

tumbuhan, sebagian kecil terdiii dari lumut dan paku-pakuan, sebagian besar terdiri dari

spermatophyta atau tumhuhan yang sebagian atau seluruh daur hidupnya berada di air.

Berdasarkan penelitian-penelitian terdahulu mengenai pengolahan air limbab menggunakan

tumbuhan air, terdapat beberapa tumbuhan air yang dapat digunakan dalam pengolahan air

limbah. Tumbuhan air tersebut antara lain adalah kayu apu (Pistia stratiotes), kangkung

(Ipomoea aquatica), eceng gondok (Eichhornia crassipes), kiambang (Salvinia molests),

gulma itik (Lentiza sp ), serta berbagai tipe tumbuhan air mencuat dan tenggelam masing-

masing tumbuhan air tersebut memiliki kemampuan yang berbeda dalam mengolah air

limbah. Lemna sp. sering digunakan dalam pengolahm air limbah karena ukurannya yang

kecil sehingga mernudahkan penanganan clan pemanenannya.

Bakteri mempunyai peranan penting dalam dekomposisi bahan organik. Secara umum

terdapat dua tipe bakteri berdasarkan kebutuhan akan oksigen, yaitu bakteri aerob dan bakteri

anaerob. Bacillus sp. merupakan salah satu jenis bakteri aerob atau fakultatif anaerob yang

efektif sebagai agen biologi dalam pengolahan limbah organik. Selain telah diapliisikan di

Page 2: TEKMIK

lapangan, Bacillus sp. Telah diproduksi secara komersial (Poemomo, 2004). Bakteri lain

yang dapat digunakan adalah Chromobacterium sp. yang bersifat fakultatif anaerob.

Beberapa penelitian mengenai pengolahan limbah organik menggunakan metode

biologi telah dilaksanakan, seperti yang dilakukan oleh Rudiyanto (2004), Sirait (2005),

Ismanto (2005), Mursalin (2007), Muchtar (2007), serta beberapa peneliti lain. Umumnya

para peneliti hanya menggunakan salah satu agen biologi, berupa tumbuhan air saja atau

bakteri saja. Dari hasil penelitian tersebut telah diketahui beberapa jenis tumbuhan air atau

bakteri yang efektif dalam mengolah limbah organik. Oleh karena itu, periu dilakukan

penelitian mengenai kombiiasi pernanfaatan tumbuhan air dan bakteri yang efektif untuk

mengolah limbah organik.

Page 3: TEKMIK

BAB II

ISI

A. Air Limbah

Air limbah merupakan air buangan dari sisa kegiatan dotnestik, industry Rrumah

tangga, air tanah, serta buangan lainnya. Sesuai dengan sumernya, maka air limbah

mempunyai komposisi yang sangat bervariasi dari setiap tempat dan setiap saat. Menurut

Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 112 Tahun 2003, air limbah domestik

adalah air limbah yang berasal dari usaha dan atau kegiatan peinukiman (real estate), rumah

makan, perkantoran, pemiagaan, apartemen dan asranla. Secara garis besar, zat-zat yang

terdapat dalam air limbah dapat dikelompokkan sebagaimana yang disajikan pada Gambar 2.

Gambar 2. Skema pengelompokan bahan yang terkaudung pada air limbah. Sumnber:

Sugiharto (1987).

Pengetahuan mengenai sifat-sifat limbah akan sangat membantu dalam penetapan

metode penanganan dan pembuangan limbah yang efektif. Penanganan secara biologis cocok

dilakukan pada limbah cair yang mengandung bahan padatan organik terlarut (Jenie dan

Rahayu, 1993).

B. Bahan Organik

Limbah organik merupakan limbah yang mengandung bahan-bahan seperti

karbohidrat, protein, lemak, minyak, detergen, atau surfaktan (Sugibarto, 1987: Garno, 2004).

Semua bahan organik mengandung unsur karbon (C) berkombinasi dengan satu atau lebih

Page 4: TEKMIK

elemen lainnya. Umumnya bahan organik tersusun oleh unsur-unsur C, H, dan 0, namun

beberapa bahan 0~ganik ada yang mengandung N, S, P, dan Fe.

Sumber utama baban organik di perairan adalah sampah organik dan limbah domestik

(Abel, 1989). Bahan organik dalam air limbah berada dalam bentuk terlarut (dissolved),

koloid, maupun partikulat (Suryadiputra, 1995). Bahan-bahan tersebut ada yang mudah temai

(biodegradable) dan ada yang sukar terurai (non biodegradable). Pada umumnya kandungan

bahan organik yang dijumpai dalam air limbah terdiri dari 40-60% protein, 25-50%

karbobidrat, dan 10% lainnya berupa lemak atau minyak (Sugiharto, 1987).

C. Bioremediasi

Bioremediasi merupakan proses degradasi secara biologis bahan organic menjadi

senyawa lain misalnya CO2, CH4, H20, garam anorganik, biomassa, dan hasil samping yang

sedikit lebih sederhana dari senyawa semula. Proses ini didasarkan pada siklus karbon,

sehingga bentuk senyawa organik dan anorganik didaur ulang melalui reaksi oksidasi dan

reduksi (Citroreksoko, 1996). Menurut Sa'id dan Fauzi (1996) bioremediasi diartikan sebagai

proses penyehatan (remediasi) secara biologis terhadap komponen lingkungan yang telah

tercemar.

Proses bioremediasi bergantung pada kemampuan organisme yang digunakan

(mikroba, tanaman, atau hewan) dan sistem yang dioperasikan pada jangka waktu tertentu.

Proses bioremediasi akan berlangsung optimal pada pH dan suhu tertentu, serta hams

tersedianya cukup nutrisi dan oksigen bagi organisme yang memanfaatkan. Perlakuan

teknologi bioremediasi dapat dilakukan melalui beberapa proses antara lain: bioaugmentasi,

biofilter, biostimulasi, bioreaktor, bioventing, pengomposan, fitoremediasi, dan landfarming

(Bacher dan Herson, 1994 in Citroreksoko, 1996).

Pengolahan limbah secara biologi yang telah dilakukan umumnya menggunakan

teknik bioaugmentasi. Bioaugmentasi diartikan sebagai perlakuan bioremediasi dengan

penambahan knltur bakteri terhadap medium yang terkontaminasi, sering digunakan dalam

bioreaktor dan sistem ex situ (kontaminan atau limbah dipindahkan dari lokasi asal dan

diperlakukan dengan bioreactor sistem terbuka atau sistem tertutup). Penerapan proses

bioremediasi lainnya yang telah dilakukan adalah fitoremediasi, yaitu proses remediasi yang

menggnnakan tanaman hijau sebagai agen biologi. Aplikasi fitoremediasi umumnya

digunakan untuk pengolahan air limbah dengan tingkat pencemaran sedang dengan nilai

BOD < 300 mg/l (Gray dan Biddlestone, 1995 in Subroto, 1996).

Page 5: TEKMIK

Bioremediasi mempunyai aplikasi luas yang seringkali tidak dapat dilakukan oleh

metode fisika dan kimia, terutarna untuk pengolahan limbah organik. Teknik bioremediasi

yang telah dilakukan yaitu melalui pemanfiiatan

agen biologi berupa tumbuhan air atau bakteri. Beberapa penelitian bioremediasi dalam

mengolah limbah organik disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Beberapa penelitian bioremediasi dalam mengolah limbah organik.

Bioremediasi mempakan salah satu alternatif pengolahan limbah yang telah lama

dikenal oleh masyarakat. Proses ini merupakan pengolahan secara biologi yang memiliii

beberapa keuntungan dan kerugian dalam penerapannya. Pada Tabel 2 disajikan beberapa

keuntungan dan kemgian dari bioremediasi.

Page 6: TEKMIK

Tabel 2. Keuntungan dan kerugian bioremediasi

Sumber: Citroreksoko (1996), Wisjnuprapto (1996), dan Subroto (1996).

D. Bakteri

Populasi mikroorganisme tertinggi yang berperan dalam pengolahan air limbah adalah

bakteri. Bakteri mempakan kelompok protista bersel tunggal yang menggunakan bahan

organik terlarut sebagai bahan makanannya (Suryadiputra, 1995). Bakteri dapat digolongkan

atas kemampuannya dalam menggunakan oksigen sebagai terminal penerima elektron dalam

reaksi oksidasi atau reduksi. Jika air limbah mengandung oksigen dan dapat mendukung

keberadaan bakteri aerob maka kondisi tersebut diiatakan sebagai aerobi, dan

dikatakan anaerobik jika tidak mengandung oksigen (Suryadiputra, 1995).

Salah satu bakteri yang bermanfaat dalam pengolahan air limbah adalah Bacillus sp.

yang bersifat aerob atau fakultatif anaerob (Pelczar and Reid, 1958). Bakteri ini merupakan

bakteri gram positif dengan sel berbentuk batang. Ujung sel tampak persegi, bundar,

memncing, atau lancip seperti ujung cerutu. Ujung sel terpisah dan adakalanya tetap saliig

melekat satu dengan lainnya (Pelczar dan Chan, 1986). Morfologi Bacillus sp. dapat dilihat

pada Gambar 3.

Page 7: TEKMIK

Gambar 3. Bacillus sp. (Sumber: dokumentasi pribadi).

Klasifikasi Bacillus sp. menmt Cohn (1872) in www.wikipedia.org adalah sebagai berikut:

Kingdom : Animalia

Divisi : Firmicates

Kelas : Bacilli

Ordo : Bacillales

Famili : Bacillaceae

Genus : Bacillus

Bacillus sp. merupakan organisme yang hidup bebas atau merupakan organisme

patogen. Pada kondisi liigkungan yang buruk, sel Bacillus sp. Akan memproduksi endospora

herbentuk oval yang dapat beristirahat (dorman) dalam jangka waktu yang panjang.

Peran utama bakteri pada liigkungan perairan adalah menguraikan biomassa organik

dan mendaur ulang berbagai elemen penting (nitrogen, posfor, dan sulfur) yang terdapat pada

berbagai macam bahan organik yang masuk ke perairan (Sigee, 2005). Bacillus sp. dapat

mendekomposisi protein yang menghasilkan bahan-bahan anorganik dan membentuk H2S.

Bakteri jenis lain yang juga berperan dalam pengolahan air limbah adalah

Chromobacterium sp. Chromobacterium sp. merupakan hakteri gram negative dengan sel

berbentuk batang kecil. Ukuran sel sekitar 0,6-0,9pm x 1,5-3,Opm. Morfologi

Chromobacteriunz sp. dapat dilihat pada Gambar 4.

Page 8: TEKMIK

Gambar 4. Chromobacterium sp. (Sumber: dokumentasi pribadi).

Klasifikasi Chromobacteriunz sp. menurut www.gem.re.kr adalah sebagai berikut:

Kingdom : Bacteria

Intermediate rank 1 : Proteobacteria

Intermediate rank 2 : Betaproteobacteria

Intermediate rank 3 : Neisseriales

Intermediate rank 4 : Neisseriaceae

Genus : Chronzobacterium

Bakteri ini tergolong bakteri yang inotil, pergerakannya dibantu oleh flagel tunggal

yang terdapat pada ujung sel tubuh. Chromobacterium sp. termasuk dalam golongan

fakultatif anaerob dengan kisaran pemimbuhan pada suhu 15-40°C. Pertumbuban optimum

dicapai pada kisaran suhu 30-35OC (www.ebi.ac.uk). Dalam www.microbionet.comau

dijelaskan bahwa bakteri ini berperan dalam mereduksi nitrat menjadi nitrit dan dapat

memfermentasikan karbohidrat.

E. Proses Penguraian Bahan Organik oleh Bakteri

Mekanisme penghilangan bahan organik dalam air limbah berlangsung melalui tiga

proses penting yaitu (Suryadiputra, 1995):

1. Transfer

Proses ini merupakan suatu usaha bakteri untuk mengubah bahan organic karbon di

air limbah menjadi karbondioksida, air, amonia, dan energi (proses katabolisnle). Bahan

organik terlarut (dari jenis biodegradable) akan langsung masuk terserap ke dalam sel bakteri

melalui dindiig sel atau membran bakteri (proses ini disebut juga absorbsi). Jika bahan

organik di perairan dalam bentuk partikulat atau suspensi koloid inaka pengambilan bahan

Page 9: TEKMIK

organik oleh bakteri berlangsung secara adsorbsi, yaitu lewat proses penempelan bahan

organik di permukaan dinding sel bakteri.

2. Konversi

Langkah ini mempakan kelanjutan dari proses transfer. Pada proses ini akan terjadi

perubahan dari ketersediaan makanan di air limbah menjadi sel-sel bakteri baru,

menggunakan energi yang diperoleh dari proses transfer. Proses ini dikenal dengan istilah

anabolisme.

3. Flokulasi

Langkah ini menggambarkan bahwa jika bakteri teiah kenyang dan aktivitasnya men-

maka mereka akan tenggelam pada kondisi air yang tenang (stagnan). Berkumpulnya flok-

flok bakteri pada dasar perairan dapat menjadi penyebab peningkatan bahan organik di

perairan.

F. Reaksi Penguraian Bahan Organik

Proses pengolahan air limbah yang memanfaatkan peranan bakteri sesungguhnya

mempakan usaha pemindahan (transformasi) bahan pencemar di air ke dalam bentuk

biomassa bakteri. Menurut Abel (1989), aktivitas mikroorganisme terhadap bahan organik

menghasilkan bahan organik sederhana serta bahan anorganik seperti N dan P yang akan

menjadi nutrien bagi fotosintesis tanaman. Reaksi yang dilakukan bakteri terhadap masukan

bahan organik yaitu

(Polprasert, 1989):

Bahan organik (CHONS) + 02 + bakteri aerob -+ C02 + NH3 + energi ........ (1).

Bahan organik + 02 + bakteri aerob + energi -+ CsH70zN (bakteri barn) .. (2).

Dari reaksi 1, dapat dietahui bahwa hasil penguraian bahan organik dapat berupa COz

dan NH,, serta produk lain untuk reaksi lebih lanjut. Melalui pernanfaatan bahan organik,

bakteri dapat melakukan pertumbuhan sehingga terjadi peningkatan jumlah koloni bakteri di

perairan. Bacillz~s sp. efektif dalam mendekomposisi protein, sedangkan Chromobacterium

sp. Cenderung mendekomposisi karhohidrat (Sigee, 2005). Pemecahan protein dan

karbohidrat secara umum digambarkan pada diagram berikut:

a. Protein 3 peptida 3 asam amino3 amonium 3 protoplasma

bakteri dan amonia ........................( 1).

b. Karbohidrat 3 gula sederhana 3 asam organik 3 protoplasma

Page 10: TEKMIK

bakteri dan C02 .............................. (2).

G. Pertumbuhan Bakteri

Dalam pengolahan limbah dengan oksidasi biologis, bakteri adalah mikroorganisme

utama yang mendegradasi limbah organik untuk mendapatkan energi. Energi tersebut

dibutuhkan untuk membentuk sel baru. Pembentukan selsel baru tidak terlepas dari

kebutuhan utama yang harus tersedia dalam jumlah yang memadai yaitu terminal penerima

elektron, makronutrien, mikronutrien, serta lingkungan yang sesuai (Suryadiputra, 1995).

Jika kondisi perairan mendukung untuk pembentukan sel baru, maka pertumbuhan

bakteri akan berjalan optimal. Kurva pertumbuhan bakteri dari waktu ke waktu tersaji pada

Gambar 5.

Gambar 5. Kurva Pertumbuhan Bakteri (Sumber: McKinney 2004).

Keterangan :

a Lag e. Accelerating Death

b. Log Growth f. Log Death

c. Declining Growth g. Death

d. Stationary

Selama lag phase, jumlah bakteri tidak mengalami peningkatan, akan tetapi terjadi

adaptasi bakteri untuk memetabolisme substrat (bahan organik) yang baru. Setelah berhasil

beradaptasi, bakteri mulai memasuki fase log growth. Pada fase ini, terjadi pertumbuhan

bakteri secara cepat. Laju metabolisme bakteri maksimum, terjadi penggandaan bakteri yang

dikenal dengan generation time. Bakteri mengalami fase log sampai mendekati batas akhir

metabolisme. Produk akhir dari metabolisme diakumulasikan pada cairan di sekitar bakteri.

Page 11: TEKMIK

Setelah beberapa waktu, laju metabolisme menjadi Iambat yang dikenal dengan fase

declining growth. Pada akhir fase ini bakteri mencapai jumlah maksimum dan memasuki fase

stationaly, yaitu jumlah bakteri akan konstan dalam jangka waktu yang lama. Selanjutnya

akan mulai terjadi kematian bakteri yang diienal dengan fase accelerafing death. Jumlah

bakteri menurun drastic akibat kematian pada fase log death. Akhirnya laju kernatian menjadi

lambat dan bakteri mencapai fase akhir, yaitu death phase (Pelczar dan Chan,

1986;McKinney 2004).\

H. Tumbuhan Air

Salah satu jenis tumbuhan air yang dapat digunakan dalam mengolah limbah adalah

Lemna sp. Menurut Brix (1993), makrofita yang berada di perairan dapat mengurangi bahan

pencemar melalui asimilasi bahan-bahan tersebut ke dalam jaringan tubuh serta menyediakan

lingkungan yang sesuai untuk mikroorganisme yang mendekomposisi bahan pencemar yang

ada.

Klasifiasi Lemna sp. adalah sebagai berikut (www.plants.usda.gov):

Kingdom : Plantae

Subkingdom : Tracheobionta

Superdivisi : Spennatophyta

Divisi : Magnoliophyta

Kelas : Liliopsida

Subkelas : Arecidae

Ordo : Kales

Famili : Lemnaceae

Genus : Lemna

Nama umum : Duckweeds, Gulma itik (lokal).

Lemna sp. inerupakan jenis tumbuhan air tipe mengapung bebas yang memiliki

thallus yang tereduksi, dengan pertumbuhan vegetatif yang cepat. Estimasi dari kecepatan

reproduksi Lemna sp. dari luas awal 6,4 cm2 dalam 55 hari akan menutupi hampir setengah

hektar (Widjaja, 2004). Tumbuhan ini terdiri atas dam-daun yang datar berukuran kecil dan

berbentuk oval. Ukuran diameter daun berkisar antara satu millimeter sampai beberapa

millimeter (Novotny and

Olem, 1994). Morfologi Lemna sp. dapat diliiat pada Gambar 6.

Page 12: TEKMIK

Gambar 6. Lemna sp. (Sumber: dokumentasi pribadi)

Lemna sp. merupakan tumbuhan air yang ditemukan di perairan tawar seluruh dunia.

Tumbuhan ini memiliki beberapa manfaat penting dari segi ekologi maupun ekonomi. Selain

telah diaplikasikan sebagai agen pengolah limbah, duckweeds dapat juga dimanfaatkan

sebagai makanan ternak (itik dan babi), bahan pangan konsulnsi bagi manusia, pupuk

organik, serta sebagai mulsa (penutup) pada lahan pertanian.

I. Faktor Lingkungan

Kualitas air limbah dapat ditentukan melalui pengukuran beberapa factor lingkungan

yaitu parameter fisika dan kimia perairan. Beberapa faktor liigkungan yang dapat digunakan

dalam penentuan kualitas perairan antara lain:

1. Suhu

Air limbah umumnya memiliii suhu yang lebih tinggi disebabkan kegiatan rumah

tangga dan industri (Metclaf and Eddy, 2003). Perubahan sul~u berpengaruh terhadap proses

fisika, kimia, dan biologi di suatu perairan. Peningkatan suhu menyebabkan penurunan

kelarutan gas dalam air, misalnya 02, C02, N2, C&, dan sebagainya (Haslam, 1995 in

Effendi, 2003). Peningkatan suhu juga menyebabkan terjadinya peningkatan dekomposisi

bahan organik oleh mikroba (Effendi, 2003).

Hindarko (2003) menyatakan bahwa kehidupan bakteri dalam air limbah sangat

tergantung pada suhu. Aktivitas mikroorganisme umumnya berlangsung optimal pada kisaran

suhu 15-35 "C. Aktivitas biologis-fisiologis di dalam ekosistem air saugat dipengaruhi oleh

suhu. Menurut hukum Van't Hoffs, kenaikan temperatur sebesar 10 OC akan meningkatkan

laju metabolisme, menyebabkan konsumsi oksigen meningkat, serta menyebabkan kelarutan

oksigen

dalam air menjadi berkurang (Barus, 2002).

Page 13: TEKMIK

2. pH

Air limbah dengan konsentrasi limbah yang tidak netral akan menyulitkan proses

biologis, sehingga mengganggu proses penjernihannya (Sugiharto, 1987). Nilai pH

mempengarulli toksisitas suatu senyawa kimia. Pada perairan dengan pH rendah, banyak

ditemukan senyawa amonium yang dapat terionisasi. Pada suasana alkalis (pH tinggi) lebii

banyak ditemukan amonia yang tidak terionisasi dan bersifat toksik (Effendi, 2003).

Bakteri pada umumnya tumbuh dengan baik pada pH netral dan alkalis. pH optimum

untuk pertumbuhan bakteri berada pada kisaran 6,s-7,5. Umumnya bakteri tahan terhadap

perubahan kecil pH dalam rentang 6-9 (Sidharta, 2000).

3. Dissolved Oxygen (DO)

Dissolved Oxygen (DO) merupakan konsentrasi gas oksigen yang terlarut dalam air.

Kandungan oksigen terlarut sangat penting bagi biota perairan untuk melangsungkan

metabolisme tubuhnya. Selain ity oksigen terlarut juga diperlukan untuk dekomposisi bahan

organik. Jika kandungan bahan organic tinggi, maka oksigen terlarut yang dibutuhkan untuk

mendekomposisi bahan organik tersebut juga tinggi.

Berdasarkan ketergantungan terhadap keberadaan DO, maka dapat dibedakan tiga

kelompok mikroorganisme (Sidharta, 2000) yaitu:

a. Mikroorganisme obligat aerob yang mampu menghasilkan energi hanya melalui respirasi

dan melakukan dekomposisi pada kondisi aerob, sehingga sangat tergantung dengan

keberadaan DO.

b. Mikroorgankme obligat anaerob yang hanya dapat hidup dalam lingkungan bebas oksigen,

biasanya bersifat toksik.

c. Mikroorganisme fakultatif anaerob yang tumbuh dengan adanya oksigen, bersifat

aerotoleran, tidak dapat memanfaatkan oksigen, serta memperoleh energi hanya dari proses

peragian.

4. Chemical Oxygen Demand (COD)

Air limbah yang memiliki kandungan bahan organik tinggi umurnnya akan memiliki

nilai COD yang besar. Hariyadi et al. (1992) menyatakan bahwa COD merupakan banyaknya

oksigen (mgtl) yang dibutuhkan dalam kondisi khusus untuk mengoksidasi zat-zat organik

secara kimiawi, menghasilkan CO2 dan H2O. Nilai COD meningkat sejalan dengan

meningkatnya kandungan bahan organik di perairan. Uji COD dapat mengoksidasi beberapa

Page 14: TEKMIK

komponen yang tidak dapat dioksidasi oleh mikroorganisme secara biologis. Hal inilah yang

menyebabkan nilai COD selalu lebih besar dibandingkan nilai BOD (Hindarko,2003).

5. Kekeruhan

Kekeruhan pada air limbah disebabkan oleh adanya bahan tersuspensi seperti bahan

organik, mikroorgankme, dan partikel-partikel cemaran lain (Jenie dan Rahayu, 1993).

Kekeruhan merupakan ukuran yang menggunakan efek cahaya sebagai dasar untuk mengukur

keadaan air (Hindarko, 2003). Menurut Metcalf and Eddy (2003), pengukuran kekeruhan

merupakan salah satu tes yang digunakan untuk mengindikasikan kualitas air limbah

berdasarkan jumlah koloid dan bahan tersuspensi.

6. Total Dissolved Solid (TDS)

TDS adalah bahan-bahan terlarut (diameter < 10"-10" mm) bempa senyawa-senyawa

kimia dan bahan-bahan lainnya yang tidak tersaring pada kertas saring berdiameter 0,45 pm.

Penyebab TDS biasanya bahan-bahan anorganik berupa ion-ion umurn yang dijunlpai di

perairan (Effendi, 2003). Umumnya TDS pada air tawar berkisar antara 0-1000 mgll. Nilai

TDS sangat dipengaruhi oleh pelapukan batuan, limpasan dari tanah, dan pengaruh

antropogenik (bempa limbah industri dan domestik).

7. Amonia (NH;)

Alnonia di perairan dapat berasal dari dekomposisi bahan organik yang banyak

mengandung senyawa nitrogen (protein). Dekomposisi bahan organic yang mengandung

nitrogen umumnya dilakukan oleh mikroba. Proses ini dikenal dengan amonifkasi (Hariyadi

et al., 1992). Amonia dapat juga berasal dari ekskresi organisme, reduksi nitrit oleh bakteri,

pemupukan, reduksi gas nitrogen (N2) yang berasal dari difusi udara, limbah industri, dan

limbah domestik.

Jika oksigen terlarut di perairan tersedia, maka amonia akan mengalami oksidasi

melalui reaksi nitrifkasi sebagai berikut:

1. Proses nitritasi yang mengoksidasi amonium menjadi nitrit oleb bakteri

Nitrosotnonas

2. Proses nitratasi yaitu oksidasi nitrit menjadi nitrat oleh bakteri Nitrobacter

Page 15: TEKMIK

Toksisitas anonia terhadap organisme akuatik akan meningkat jika terjadi penurunan kadar

oksigen terlarut, pH, dan suhu. Konsentrasi amonia akan meningkat seiriig dengan

meningkatnya pH (Barus, 2002). Kadar amonia yang

tinggi mempakan indikasi adanya pecemaran bahan organik (Effendi, 2003).

8. Ortofosfat (pod3')

Fosfor terdapat dalam air limbah sebagai fosfat dalam bentuk ortofosfat dan polifosfat

(Jenie dan Rahayu, 1993). Ortofosfat mempakan fosfor dalam bentuk anorganik yang dapat

langsung dimanfaatkan dan mudah diserap oleh organisme ototrof untuk pertumbuhannya

(Effendi, 2003). Ortofosfat merupakan bagian dari total fosfat. Bila kadar ortofosfat dalam air

rendah (< 0,01 mgll) maka perturnbuhan fitoplankton dan organisme ototrof laiiya akan

terhambat.

Senyawa ortofosfat merupakan faktor pembatas di perairan bila kadarnya <0,009

mgll. Kisaran ortofosfat optimum sebesar 0,09-1,80 mgll. Pada air limbah yang mengandung

bakteri, pembentukan ortofosfat akan berlangsung lebih cepat dari pada air bersih. Bakteri

memiliki peran penting dalam penyediaan ortofosfat di perairan (Sidharta, 2000).