5. Instalasi Peralatan Penelitian
4.1. Pertumbuhan Mikroalga Laut Scenedesmus sp
Hasil pengamatan pengaruh kelimpahan sel Scenedesmus sp. terhadap limbah industri dengan dua pelakuan yang berbeda yaitu menggunakan limbah
influent dan effluent serta air tawar sebagai media kultivasi disajikan pada Gambar 8. Gambar 8 diperoleh data kelimpahan yang berbeda-beda di setiap perlakuan pada setiap harinya.
Gambar 8. Kurva kelimpahan rata-rata mikroalga Scenedesmus sp.
Gambar 8 menunjukan bahwa kurva kelimpahan Scenedesmus sp. pada hari pertama menunjukkan kelimpahan yang berbeda di masing-masing perlakuan. Perhitungan kelimpahan dimaksudkan untuk melihat seberapa besar mikroalga
Scenedesmus sp. dapat memanfaatkan kandungan organik maupun anorganik yang ada dalam media kultur. Oleh karena itu laju pertumbuhan dalam penelitian ini tidak diperhatikan. Perbedaan tersebut menyebabkan tidak bisanya analisis
23
statistik diterapkan untuk mengolah data pertumbuhan Scenedesmus sp. pada penelitian ini, karena kultivasi dengan kelimpahan sel yang lebih tinggi cenderung dinyatakan kultivasi yang berasal dari kelimpahan inokulan yang tinggi.
4.1.1. Kelimpahan Sel Scenedesmus sp. pada Media Kontrol
Kelimpahan Scenedesmus sp. pada hari pertama di media kontrol lebih tinggi dibandingakan dengan media influent dan effluent. Pada media kontrol kelimpahannya 8x106 sel/ml, di media influent kelimpahannnya 2,5x106 sel/ml dan media effluent 1,5x106 sel/ml. Pada kurva media kontrol, kelimpahan
Scenedesmus sp. terus meningkat di setiap harinya dengan kelimpahan tertinggi sebesar 51×106 sel/ml di hari kelima, namun pada saat hari keenam kelimpahan
Scenedesmus sp. menurun dengan kelimpahan mencapai 26×106 sel/ml pada hari kesepuluh. Peningkatan pertumbuhan tersebut menunjukkan mikroalga
mengalami fase log (logaritmik) dan kemudian mengalami fase mortalitas. Angka kelimpahan pada media kontrol, diduga disebabkan karena jumlah nutrien yang berasal dari pupuk yang digunakan dapat mendukung perkembangan dan pertumbuhan sel dari hari pertama hingga hari kelima yang ditunjukan dengan kurva yang cenderung naik dari hari pertama hingga hari kelima yang kemudian menurun pada hari berikutnya hingga hari kesepuluh.
Peningkatan pertumbuhan pada hari pertama hingga hari kelima ini disebabkan oleh ketersediannya nutrisi dalam media terutama N, P, dan Fe. Meningkatnya pertumbuhan sel ini mengakibatkan meningkatnya kebutuhan akan nutrisi dan jumlah ketersediaannya tidak bertambah. Hal ini mengakibatkan terjadinya penurunan populasi yang menunjukan media kultivasi berada dalam kondisi terbatas baik volume dan kandungan nutrisinya seperti pada gambar 9.
(a) (b) (c) Gambar 9. (a) Hari pertama kultivasi, (b) hari kelima kultivasi, (c) hari kedelapan
kultivasi pada media kontrol. .
4.1.2. Kelimpahan Sel Scenedesmus sp. pada Media Influent
Hasil pengamatan kelimpahan sel Scenedesmus sp. pada media influent
menunjukan pola kurva kelimpahan Scenedesmus sp. tidak berbeda jauh dengan kurva media kontrol. Namun, angka kelimpahan pada media influent relatif rendah jika dibandingkan dengan angka kelimpahan sel Scenedesmus sp. pada media kontrol, Gambar 8 menunjukan kelimpahan tertinggi yaitu 44×106 sel/ml. Pada kurva kultivasi media influent menunjukan bahwa pola pertumbuhan berada pada fase logaritmik dari hari ketiga hingga hari ketujuh. Pertumbuhan yang signifikan terjadi pada hari ketiga sebesar 11×106 sel/ml hingga hari kelima yaitu sebesar 37.5×106 sel/ml. Fase mortalitas terjadi dari hari ketujuh hingga hari kesepuluh dengan angka kelimpahan sel sebesar 26×106 sel/ml. Pertumbuhan ini diduga disebabkan oleh faktor dari kandungan kimia air limbah tersebut (Tabel 2).
25
Tabel 2. Hasil uji kandungan kimia pada limbah influent
Parameter Satuan INFLUENT
BOD5 mg/L 385.33
Amonia (NH3¯ N) mg/L 5.56 Nitrat (NO3¯ N) mg/L 2.88
Dari tabel hasil uji tersebut menunjukan angka BOD5 relatif tinggi yang menunjukkan bahwa bahwa pemanfaatan oksigen terlarut oleh mikroalga
Scenedesmus sp. tinggi. Nilai BOD berbanding terbalik dengan DO dalam perairan (Effendi, 2003). DO yang rendah menunjukkan bahwa pada media tersebut proses nitrifikasi yang akan menghasilkan nitrat pada akhir prosesnya tidak banyak terjadi. DO yang rendah menyebabkan ammonia dalam perairan tersebut menjadi meningkat. Peningkatan angka kelimpahan Scenedesmus sp. pada media influent diduga disebabkan oleh faktor lain seperti kandungan ammonia yang tinggi pada media tersebut. Ammonia bersifat racun bagi mikroalga, namun berbeda halnya jika ammonia yang tinggi disertai dengan pH perairan < 7, maka akan terjadi proses ionisasi ammonia yang pada akhir prosesnya akan menghasilkan ammonium. Ammonium inilah yang merupakan sumber nutrien bagi mikroalga tersebut.
Menurut Oh-Hama dan Miyachi (1988), bentuk senyawa nitrogen yang lebih disukai oleh mikroalga adalah ammonium (NH4+), karena proses transportasi dan asimilasi ion ammonium oleh sel fitoplankton membutuhkan energi yang lebih sedikit dibandingkan dengan transportasi dan asimilasi ion nitrat (NO3-). Dari Tabel 2 dapat kita lihat bahwa Scenedesmus sp. dapat memanfaatkan ammonia sebanyak 64% dan nitrat sebanyak 98% selama proses kultivasi.
4.1.3. Kelimpahan Sel Scenedesmus sp. pada Media Effluent
Hasil pengamatan kelimpahan sel Scenedesmus sp. pada media effluent
menunjukkan angka kelimpahan yang sangat rendah dibandingkan dengan angka kelimpahan mikroalga tersebut pada media kontrol dan influent. Pada kurva kelimpahan (Gambar 8) menunjukan sel Scenedesmus sp. mengalami fase logaritmik yang cenderung lambat yaitu dengan angka kelimpahan sebesar 1,5x106 sel/ml pada hari pertama sampai hari kelima sebesar 11,5x106 sel/ml hingga akhirnya mengalami fase mortalitas pada hari keenam hingga hari
kesepuluh dengan angka kelimpahan sel Scenedesmus sp. sebesar 3,6x106 sel/ml. Turunnya angka kelimpahan sel Scenedesmus sp. pada media effluent
tersebut dapat disebabkan oleh tiga hal, yaitu berkurangnya mikronutrien sebagai faktor pembatas karena telah banyak dimanfaatkan selama fase eksponensial, adanya toksik yang dihasilkan oleh mikroalga itu sendiri sebagai hasil dari metabolisme yang meracuni mikroalga itu sendiri dan berkurangnya proses fotosintesis akibat bertambahnya jumlah sel sehingga hanya bagian permukaan kultur saja yang memperoleh cahaya (Riley dan Chester, 1971 in Nugraheny, 2001). Mikronutrien yang dimanfaatkan antara lain adalah nitrat sebanyak 91% selama proses kultivasi.
Gambar 10 menunjukan bahwa mikroalga Scenedesmus sp. lebih produktif saat di kultivasi pada media influent dibandingkan dengan hasil kultivasi pada media kontrol dan effluent. Perbedaan warna media pada setiap fase yang terjadi selama kultivasi penelitian t pada media influent disajikan pada Gambar 10.
27
(a) (b) (c)
Gambar 10. (a) kultivasi pada hari pertama, (b) kultivasi pada hari kelima, (c) kultivasi pada hari kedelapan pada limbah effluet.
Gambar 10 menunjukan perbedaan warna media setiap rentang harinya, hal ini diduga disebabkan oleh aktifitas mikroalga Scenedesmus sp. dalam media kultivasi.
4.2. Parameter Fisika dan Kimia pada Kultivasi Mikroalga Laut