Analisis Penggunaan Biofilm Sebagai Agen Biomonitoring Dan Model Biosorpsi Logam Berat Pb2+ Dan Cr6+ Di Pesisir Ngimboh, Kecamatan Ujungpangkah, Gresik
| Main Author: | Riswandi, Agung |
|---|---|
| Format: | Thesis NonPeerReviewed |
| Terbitan: |
, 2019
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
http://repository.ub.ac.id/177343/ |
Daftar Isi:
- Biofilm merupakan komunitas mikroba yang melekat pada substrat padat dibawah permukaan air. Biofilm terdiri dari koloni mikro dari berbagai spesies mikroba (±15%) dan bahan matriks (±85%). Bahan matriks tersusun atas polisakarida bersifat netral dan polinionik (Kokare et al., 2009). Dewasa ini perhatian terhadap pemanfaatan biofilm untuk bebagai keperluan sudah semakin meningkat, seperti dalam pengolahan air limbah, bioremediasi, akuakultur, hingga produksi biohidrogen. Peran biofilm ialah sebagai agen biomonitoring dimana biomonitoring adalah teknik untuk menilai lingkungan yang terpapar bahan kimia sintetis berdasarkan sampling. Timbal (Pb) dan Kromium (Cr) dihasilkan sebagai buangan industri galangan kapal, dan pelapisan badan kapal. Salah satu upaya untuk menurunkan polutan adalah dengan melakukan pemantauan secara biologis melalui pemanfaatan biofilter dengan memanfaatkan mikroorganisme yang melekat pada suatu media untuk mendegradasi polutan. Biosorpsi merupakan salah satu pengolahan limbah cair secara biologis, proses kerjanya bisa dengan memanfaatkan kehidupan mikroorganisme untuk menguraikan polutan. Penelitian dengan menggunakan biosorben yang tumbuh pada batu dinilai sangat penting karena hal ini diharapkan dapat menjadi salah satu alternatif water treatment untuk mengurangi pencemaran perairan khususnya pencemaran yang disebabkan oleh logam berat seperti Pb2+ dan Cr6+. Metode dalam penelitian ini menggunakan dua metode yaitu metode deskriptif dan metode eksperimen. Pengambilan data dengan melakukan survei dan mengambil data lapang serta akan dilakukan uji laboratorium. Penelitian ini dilakukan dalam dua tahap meliputi pengumpulan sampel biofilm, penelitian kinetik adsorpsi dan adsorpsi isotherm serta pengukuran parameter. Hipotesis pada penelitian ini diduga biofilm memiliki kemampuan sebagai agen biomonitoring dan juga biofilm memiliki waktu kontak optimum pada saat kinetik adsorpsi dalam mengadsorpsi logam berat Pb2+ dan Cr6+. Analisis logam berat dilakukan pada 3 stasiun, stasiun I berada di dekat pembuangan libah pabrik, stasiun II berada pada pertengahan antara stasiun I dan stasiun III, stasiun III berada di dekat muara. Pengambilan sampel dilakukan pada sampel air dan biofilm di tiap stasiun dengan pengambilan 3 kali ulangan untuk diuji kandungan logam berat Pb dan Cr menggunakan AAS. Analisis kinetik adsorpsi untuk melihat kontak waktu optimum saat terjadi penyerapan polutan pada biofilm, kemudian menganalisis konsentrasi maksimum pada saat adsorpsi isotherm. Analisis perhitungan data menggunakan metode regresi linear dan dianalisa menggunakan model Langmuir. Konsentrasi Pb2+ yang terjerab di biofilm pada bulan Juli - September berkisar dari 19,03 ppm hingga 221,04 ppm. Sedangkan Konsentrasi Cr6+ yang terjerab di biofilm pada bulan yang sama berkisar dari 31,57 ppm hingga 56,67 ppm. Berdasarkan hasil yang didapatkan pada penelitian ini konsentrasi pada Pb2+ dan Cr6+ di Pesisir Ngimboh telah melebihi ambang batas yang ditentukan oleh Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia Nomor 5 Tahun x 2014 yaitu 0,05 ppm. yaitu 0,05 ppm. Hal ini menunjukan bahwa Pesisir Ngimboh telah tercemar oleh logam berat Pb2+ dan Cr6+. Konsentrasi Pb2+ di sedimen pada bulan Juli - September berkisar dari 0,22 ppm hingga 2,17 ppm, sedangkan di air pada bulan yang sama berkisar antara 1,19 ppm hingga 1,90 ppm. Uji Anova yang dilakukan menunjukkan konsentrasi Pb2+ di air dan sedimen tidak berbeda nyata (p > 0.05). Konsentrasi Cr6+ di sedimen pada bulan Juli - September berkisar dari 0,29 ppm hingga 0,52 ppm, sedangkan di air pada bulan yang sama berkisar antara 0,32 ppm hingga 0,90 ppm. Hasil dari konsentrasi Cr6+ pada sedimen dan air setelah dilakukan uji Anova menunjukkan nilai yang tidak berbeda nyata antara keduanya. Konsentrasi Pb2+ dan Cr6+ telah melebihi ambang batas yang ditentukan oleh Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia Nomor 5 Tahun 2014 yaitu 0,05 ppm. Jumlah akumulasi logam Pb2+ dan Cr6+ dalam waktu 5 menit oleh biofilm nilainya sebesar 1,943 mg/g sedangkan pada waktu selanjutnya (15-60 menit) nilainya relatif sama (konstan) berkisar 1,318 – 1,432 mg/g untuk logam berat Pb2+, dan pada logam berat Cr6+ dalam waktu 5 menit oleh biofilm nilainya sebesar 3,095 mg/g sedangkan (15-60 menit) nilainya berkisar 2,707 – 2,784 mg/g. Hal ini menunjukkan bahwa penyerapan logam Pb2+ dan Cr6+ oleh biofilm berlangsung dengan sangat cepat dimana akumulasi logam Pb2+ dan Cr6+ yang terjadi dalam waktu 5 menit nilainya relatif sama dengan hasil diakhir penelitian yaitu pada waktu 60 menit. Serapan ion logam Pb2+ dan Cr6+ akan terus meningkat secara linear hingga mencapai konsentrasi tertentu. Konsentrasi keseimbangan yang dapat dicapai pada penelitian ini adalah sebesar kurang lebih 2,017 , 20,412 , 51,210 , 430,424 , 930,215 berturut-turut untuk konsentrasi 10, 30 , 62,5 , 500 dan 1000 ppm berturut-turut untuk logam berat Pb2+, dan untuk logam berat Cr6+ sebesar 1,892 , 19,248 , 50,840 , 432,201 dan 930,873 ppm. Nilai konsentrasi keseimbangan ini sudah jauh lebih tinggi dari standar baku mutu logam Pb dan Cr di perairan untuk kawasan industri yang ditetapkan yaitu sebesar 0,05 ppm. Berdasarkan PERGUB JATIM No. 72 Tahun 2013 mengenai baku mutu air limbah bagi kawasan industri, nilai batas ambang untuk logam Pb2+ dan Cr6+ adalah sebesar 0.05 mg/L. Selain itu Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 03 Tahun 2010 mengenai baku mutu air limbah bagi kawasan industri berkaitan dengan sifat toksik yang dimiliki oleh logam berat Pb2+ dan Cr6+, telah menetapkan baku mutu konsentrasi Pb2+ dan Cr6+ di perairan pada kawasan industri pertambangan Pb2+ dan Cr6+ adalah sebesar 0,05 ppm. Jumlah Pb2+ dan Cr6+ yang terakumulasi pada biofilm sama dengan nilai pengaruh konsentrasi awal terhadap akumulasi Pb2+ dan Cr6+ pada biofilm yaitu sebesar 0,798 , 0,959 , 1,129 , 6,958 , 6,978 mg/g untuk logam berat Pb2+ dan pada logam berat Cr6+ sebesar 0,811 , 1,075 , 1,166 , 6,780 , 6,913 mg/g. Hal ini membuktikan bahwa penanaman logam Pb2+ dan Cr6+ ke dalam struktur biofilm berhasil.