BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.10 Suhu Kultur Chlorella sp
Selain pH, faktor yang mempengaruhi aktifitas metabolisme sel adalah suhu.
Suhu mempengaruhi proses-proses fisika, kimia, biologi yang berlangsung dalam sel mikroalga. Peningkatan suhu hingga batas tertentu akan merangsang aktifitas molekul, meningkatnya laju difusi dan juga laju fotosintesis. Pola kenaikan suhu dari awal kultivasi hingga hari ke-21 setiap perlakuan terdapat pada Gambar 12.
Berdasarkan analisis variansi pada Lampiran 5, suhu kultur Chlorella sp. tidak menunjukan perbedaan yang signifikan pada setiap perlakuan.
Gambar 12. Suhu media kultur Chlorella sp.
Kenaikan suhu media akan mengganggu proses fotosintesis dan menghambat kerja enzim dalam sel. Untuk kultur Chlorella diperlukan suhu antara 25-35°C.
Suhu di bawah 16°C dapat menyebabkan kecepatan perkembangbiakan Chlorella sp. menurun, sedangkan suhu diatas 36°C dapat menyebabkan kematian (Prabowo, 2009). Suhu yang didapatkan berkisar antara 27°C sampai 29°C dengan rata-rata suhu adalah 27,8°C. Kondisi ini sesuai dengan hasil penelitian Yadial, Sri, &
Lestari (2012), kisaran suhu optimal bagi perkembangbiakan Chlorella sp. adalah antara 25-30°C.
Berdasarkan hasil penelitian, rata - rata total nilai suhu setiap konsentrasi perlakuan dengan kultur Chlorella sp. sebesar 27,83°C. Hasil suhu tersebut sudah menurun dari hasil pada pengukuran parameter kimia air Sungai Cisadane Tangerang, yang menunjukkan nilai suhu air sebesar 29°C. Menurut peraturan menteri lingkungan hidup nomor 5 tahun 2014 tentang baku mutu air limbah, suhu
0
ke-NITRAT 1 NITRAT 2 AMONIA 1 AMONIA 2 SULFAT 1 SULFAT 2 FOSFAT 1 FOSFAT 2
MIX 1 MIX 2 BBM AIR SUNGAI
Konsentrasi : 1 = 50%
2 = 100%
34
golongan 1 sebesar 38 ºC dan golongan II sebesar 40 ºC. Nilai suhu berdasarkan hasil penelitian konsentrasi perlakuan dengan penambahan kultur Chlorella sp.
dapat menurun dari sebelumnya. Maka penambahan kultur Chlorella sp. ditinjau dari parameter suhu sesuai dengan kriteria atau peruntukannya karena nilai suhu masih berada di bawah nilai baku mutu air limbah.
Selain hasil pertumbuhan dan biomassa Chlorella sp., terdapat juga perbandingan hasil awal uji analisis air Sungai Cisadane dengan hasil akhir penyerapan kadar senyawa kimia dalam berbagai konsentrasi perlakuan air limbah yang dapat dilihat persentase penurunannya dalam Tabel 5 berikut.
Tabel 5. Hasil penyerapan parameter senyawa kimia pada air limbah Parameter Hasil Analisis dengan Ion Kromatografi dan Spektrofotometri (konsentrasi awal).
2: Konsentrasi 2, dinaikkan menjadi 100% dari konsentrasi 1.
I: Golongan I standar baku mutu air limbah, berarti air yang dapat digunakan untuk bahan baku mutu air minum, peruntukan lainnya mempersyaratkan mutu yang sama.
II: Golongan II standar baku mutu air limbah, berarti air yang dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air, budidaya ikan air tawar, peternakan dan pertanian
Berdasarkan tabel diatas maka penambahan Chlorella sp. memiliki potensi untuk memperbaiki kualitas air Sungai Cisadane Tangerang yang tercemar limbah cair, sesuai baku mutu air limbah pada Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.82 Tahun 2001 dan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No.5 tahun 2014, yang dibuktikan dengan penurunan kadar amonia, nitrat, fosfat dan sulfat dalam air sehingga sesuai kriteria atau peruntukannya.
35 5.1 Kesimpulan
1. Mikroalga yang teradaptasi dari Sungai Cisadane yaitu Scenedesmus sp., Closterium sp. dan Chlorella sp. Kemudian hasil pemurnian isolasi untuk kultivasi didapatkan Chlorella sp.
2. Chlorella sp. memiliki potensi untuk memperbaiki kualitas air Sungai Cisadane Tangerang yang tercemar limbah cair, sesuai baku mutu air limbah pada Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.82 Tahun 2001 dan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No.5 tahun 2014, yang dibuktikan dengan penurunan kadar amonia, nitrat, fosfat dan sulfat dalam air.
5.3 Saran
Perlu dilakukan identifikasi mikroalga secara molekuler, perlu perbanyakan konsentrasi awal starter dengan skala yang lebih besar saat kultivasi, serta perlu diadakan penelitian lebih lanjut terkait optimasi pertumbuhan mikroalga sebelum diaplikasikan ke lingkungan.
36 DAFTAR PUSTAKA
Ali, M. (2013). Degradasi Nitrat Limbah Domistik dengan Alga Hijau (Chlorella sp.). Surabaya: UPN Veteran Jatim.
Amini, Sri, & Syamdidi. (2006). Konsentrasi unsur hara pada media dan pertumbahan Chlorella vulgaris dengan pupuk anorganik teknis dan analis. J.
Fish. Schi, 8(2), 201–206.
Andersen, R. A. (2005). Algal Culturing Techniques. California: Elsevier Academic Press.
Ashwaniy, V. R. V., & Perumalsamy, M. (2017). Reduction of organic compounds in petro-chemical industry effluent and desalination using Scenedesmus abundans algal microbial desalination cell. Journal of Environmental Chemical Engineering, 5(6), 5961–5967.
Barsanti, L., & Gualtieri, P. (2014). Algae anatomy, biochemistry, and biotechnology. (Taylor & F. Group, Eds.) (2nd ed.). Pisa, Italy: The Academic Division of T & F Informa plc.
CCAP (Culture Collection of Algae and Protozoa). (2014). Bold Basal Medium Fresh Water Algae Medium Recipe. Retrieved January 12, 2018, from https://www.ccap.ac.uk/media/documents/BB.pdf
Chandra, B. (2012). Pengantar Kesehatan Lingkungan. Jakarta: EGC.
Chasri, N., Basuni, H., & Rindit, P. (2014). Pengaruh pH, konsentrasi isolat Chlorella vulgaris dan waktu pengamatan terhadap tingkat cemaran limbah cair crumb rubber. Jurnal Dinamika Penelitian Industri, 25(2), 97–106.
Chojnacka, K. (2013). Biosorption and Bioaccumulation in Practice (UK). New York: Nova Science Publishers, Inc.
Dawud, M., Namara, I., Chayati, N., & Muhammad, F. (2016). Analisis Sistem Pengendalian Pencemaran Air Sungai Cisadane Kota Tangerang Berbasis Masyarakat. In Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi (pp. 1–8).
Bogor: UMJ.
Erari, S. S., Mangimbulude, J., & Lewerissa, K. (2012). Pencemaran Organik di Perairan Pesisir Pantai Teluk Youtefa Kota Jayapura, Papua. In Prosiding Seminar Nasional Kimia (pp. 327–340). Surabaya: Unesa.
Fazal, T., Mushtaq, A., Rehman, F., Ullah, A., & Rashid, N. (2017). Bioremediation of textile wastewater and successive biodiesel production using microalgae.
Renewable and Sustainable Energy Reviews, 1–20. https://doi.org/10.1016/
j.rser.2017.10.029
Feng, J., Guo, J., Lv, J., Liu, Q., & Xie, S. (2017). Effect of sulfate ions on growth and pollutants removal of self-flocculating microalga Chlorococcum sp. GD in synthetic municipal wastewater. Bioresource Technology. https://doi.org/
10.1016/j.biortech.2017.03.061
Gemilang, W. A., & Kusumah, G. (2017). Status Indeks Pencemaran Perairan Kawasan Mangrove Berdasarkan Penilaian Fisika-Kimia di Pesisir Kecamatan Brebes. Journal Enviro Scienteae, 13(2), 171–180.
Habib, M., Yusoff, F., Phang, S., Kamarudin, M., & Mohamed, S. (2011). Growth and Nutritional Values of Molina micrura Fed on Chlorella vulgaris Grown in Digested Palm Oil Mill Effluent. Asian Fisheries Science, 16, 107–119.
Handayani, N. A., & Ariyanti, D. (2012). Potensi Mikroalga sebagai Sumber Biomasa dan Pengembangan Produk Turunannya. Jurnal Teknik, 33(2).
Iskandar, S. (2017). Identifikasi Mikroalga. Purwokerto: Universitas Jendral Soedirman Jateng.
Jalal, Alam, M. Z., Matin, Kamaruzzaman, Akbar, & Hossain, T. (2011). Removal of nitrate and phosphate from municipal wastewater sludge by Chlorella vulgaris, Spirulina platensis, and Scenedesmus quadricauda. IIUM Engineering Journal, 12(4), 125–132.
Jiao, D. (2015). Klasifikasi Kualitas Air Sungai. Bandung: Jaka.
Jinsoo, K., Bala, P., Lingaraju, Rheaume, R., Joo-Youp, L., Kaniz, F., & Siddiqui.
(2010). Removal of Ammonia from Wastewater Effluent by Chlorella vulgaris, 15(4), 391–396.
Kawaroe, M. (2011). Scenedesmus sp. Cultivation Using Wastewater Medium.
J.Biota, 16(2), 193−199.
KEMEN, L. H. Baku Mutu Air Limbah, Pub. L. No. 5 (2014). Indonesia.
Lim, S. I., Chu, W. L., & Phang, S. M. (2010). Use of Chlorella vulgaris for bioremediation of textile wastewater. Bioresource Technology, 101, 314–322.
Mamelkina, M. A., Cotillas, S., Lacasa, E., Sáez, C., Tuunila, R., Sillanpää, M., … Rodrigo, M. A. (2017). Removal of sulfate from mining waters by electrocoagulation. Sep Purif Technol, 18(2), 87 – 93. https://doi.org/10. 1016/
j.seppur.2017.03.044
Maniagasi, R., Tumembouw, S., & Mundeng, Y. (2013). Analisis Kualitas Fisika Kimia Air di Areal Budidaya Ikan Danau Tondano Provinsi Sulawei Utara.
Jurnal. Jurnal Budidaya Perairan, 1(2), 2–5.
Megawati, C., Yusuf, M., & Maslukah, L. (2014). Sebaran kualitas perairan ditinjau dari zat hara, oksigen terlarut dan pH di perairan selatan Bali bagian selatan.
Jurnal Oseanografi, 3(2), 142–150.
Novia, R. A., & Irwan, R. R. (2016). Hubungan Parameter Fisika-Kimia Perairan dengan Kelimpahan Plankton di Samudera Hindia bagian Barat Daya, 5(2).
Patty, I. S., Arfah, H., & Abdul, M. S. (2015). Zat hara (fosfat & nitrit), oksigen terlarut dan pH kaitannya dengan kesuburan di perairan Jikumerasa, Pulau Buru. Jurnal Pesisir Dan Laut Trofis, 1, 44-50.
38
PEMKOT, T. (2017). Status Lingkungan Hidup Daerah (SLHD) Kota Tangerang.
Provinsi Banten., Indonesia. Banten: Pemerintah Kota Tangerang.
Permen LH dan Kehutanan. Baku Mutu Air Limbah Domestik, Pub. L. No. 68 (2016). Indonesia.
PP, R. Pengelolaan Kualitas Air Dan Pengendalian Pencemaran Air, Pub. L. No. 82 (2001). Indonesia.
Prabowo, A. D. (2009). Optimasi Pengembangan Media untuk Pertumbuhan Chlorella sp. pada Skala Laboratorium. IPB.
Prihantini, N. ., Putri, B., & Yuniati, R. (2005). Pertumbuhan Chlorella spp. dalam Medium Ekstrak Tauge (MET) dengan variasi pH awal. Jurnal Makara Sains, 9(1), 1–6.
Restuhadi, F., Zalfiatri, Y., & Pringgondani, D. A. (2017). Pemanfaatan simbiosis mikroalga Chlorella sp. dan starbact untuk menurunkan kadar polutan limbah cair sagu. Jurnal Ilmu Lingkungan, 197–528.
Reynold, C. (2006). Ecology of phytoplankton. NY: Cambrdige University Press.
Rice, E. W., Baird, R. B., Eaton, A. D., & Lenore. (2012). Standard methods for examination of water and wastewater. (22nd ed.). Washington, DC. United Kingdom: American Public Health Association Publication.
Safi, C., Zebib, B., Merah, O., Pontalier, P. Y., & Vaca-Garcia, C. (2014).
Morfologi, komposisi, produksi, pemrosesan, dan aplikasi Chlorella vulgaris.
Ulasan Energi Terbarukan dan Berkelanjutan, 35, 265–278. https://doi.org/
https://doi: 10.1016/ j.rser.2014.04.007
Setyawan, D. B. (2018). Pertumbuhan Mikroalga Sebagai Agen Remediasi Air Tercemar Senyawa Nitrogen. UI.
Siew-Moi, P., Wan-Loy, C., & Rabiei., R. (2016). Phycoremediation. dalam Sahoo, D. & Seckbach, J. (Ed.). The Algae World, 357 – 390.
Simanjuntak, M. (2009). Hubungan faktor lingkungan kimia, fisika terhadap distribusi plankton di perairan Belitung Timur.
Singh, S, K., Bansal, A., Jha, M. K., Dey, & Purba. (2012). An Integrated Approach to Remove Cr(VI) using Immobilized Chlorella minutissima Grown in Nutrient Rich Sewage Wastewater. Bioresource Technology Journal, 104, 257–265.
Sivasubramanian, V., & Muthukumaran, M. (2012). Phycoremediation of effluent from a soft drink manufacturing industry with a special emphasis on nutrient removal – a laboratory study V. J. Algal Biomass Utln, 3(3), 21–29.
Soeprobowati, T. R., & Hariyati, R. (2012). The Potential Used Of Microalgae For Heavy Metals Remediation. In The 2nd International Seminar on New Paradigm and Innovation on natural Sciences and Its Application. Semarang:
UNDIP.
Susilo, B., Rini, Y., & Arfan, W. (2014). Studi kultur semi-massal mikroalga Cholrella sp. pada area tambak dengan media air payau (di Desa Rayunggumuk, Kec. Glagah, Kab. Lamongan). Jurnal Bioproses Komuditas Trofis, 2, 1–7.
Tao, R., Bair, R., Lakaniemi, A., Hullebusch, E. D., Van, & Rintala, J. A. (2019).
Use of factorial experimental design to study the effects of iron and sulfur on growth of Scenedesmus acuminatus with different nitrogen sources. Journal of Applied Phycology, 31(171). https://doi.org/ 10.1007/s10811-019-01915-5 Van Vuuren, S. J., Taylor, J., Gerber, A., & Van Ginkel, C. (2016). Easy
identification of the most common Freshwater Algae. South African: North-West University and Department of Water Affairs and Forestry.
Widjaja, T. (2012). Pengolahan Limbah Industri (Proses Biologis). Surabaya:
Institut Teknologi Sepuluh November Press.
Wijihastuti. (2011). Optimasi lingkungan Tumbuh Mikroalga dari Kawah Ratu Sukabumi yang Berpotensi sebagai Sumber biodiesel. Bogor: ITB.
Xiao-Fei, S., Lin-Jun, G., Shou-Biao, Z., Jia-Le, H., Chen-Zhi, W., & Qi-Wen, Q.
(2019). High fatty acid productivity from Scenedesmus obliquus in heterotrophic cultivation with glucose and soybean processing wastewater via nitrogen and phosphorus regulation. Science of the Total Environment, 708.
https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.134596
Yadial, S. C., Sri, A., & Lestari, S. D. (2012). Kultivasi pada Media Tumbuh yang diperkaya dengan Pupuk Anorganik dan Soil Extract. Jakarta: Balai Besar Riset Pengolahan Produk dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan (BBRPPBKP).
Yolanda, Y. (2016). Pemanfaatan limbah cair biogas pabrik kelapa sawit untuk reproduksi mikroalga Chlorella sp. Universitas Riau.
Zahir, F. N. (2011). Peningkatan produksi biomassa Chlorella vulgaris dengan perlakuan mikrofiltrasi pada sirkulasi aliran medium kultur sebagai bahan baku biodiesel. UI.
Zalfiatri. (2018). Simbiosis Mutualisme Mikroalge Chlorella sp. Dengan Bakteri Pengurai B-Deco3 Dalam Menurunkan Kadar Polutan Limbah Cair Sagu.
JOM Faperta, 5(1).
.
40 LAMPIRAN
Lampiran 1. Komposisi per satu Liter media BBM
No Nama Senyawa Kebutuhan Per Liter
1 NaNO₃ 0,25 g
2 MgSO₄.7H₂O 0.075 g
3 NaCl 0,025 g
4 K₂HPO₄ 0,075 g
5 KH2PO4 0,175 g
6 CaCl₂. 2H₂O 0,025 g
7 H₃BO₃ 0,0144 g
8 Larutan Mikro 1 mL
9 Larutan EDTA 1 mL
10 Larutan FeSO₄ 1 mL
11 Air Suling (akuades) Hingga volume mencapai 1 Liter (Culture Collection of Algae and Protozoa, 2014).
Lampiran 2. Komposisi larutan mikro larutan EDTA dan Larutan FeSO4, per 100mL larutan stok
No Nama Senyawa Kebutuhan Per 100 mL
Larutan Mikro
1 ZnSO₄. 7H₂O 0,882 g
2 MnCl₂. 4H₂O 0,144 g
3 MoO₃ 0,071 g
4 CuSO₄.5H₂O 0,157 g
5 Co(NO₃)₂.6H₂O 0,049 g
6 Air Suling (akuades) Hingga volume mencapai 100 mL Larutan EDTA
1 EDTA 5,0 g
2 KOH 3,1 g
3 Air Suling (akuades) Hingga mencapai 100 mL Larutan FeSO4
1 Larutan FeSO4 0,498 g
2 Air Suling (akuades) Hingga volume mencapai 100 mL (Culture Collection of Algae and Protozoa, 2014).
Lampiran 3. Foto Pertumbuhan Mikroalga didokumentasikan secara pribadi Isolasi Metode Pengenceran Bertingkat
Metode Biakan Murni Multi Spesies (Spread Plate)
Metode Biakan Murni Mono Spesies (Streak Plate)
Metode Pemurnian Biakan Spesies (Agar Miring)
42
Kultivasi Stok Isolat Mikroalga
Kultivasi Perlakuan T0
Kultivasi Perlakuan T21
Lampiran 4. Gambar tiga jenis isolat mikroalga yang teradaptasi dari Sungai Cisadane dengan perbesaran 400x pada mikroskop.
Gambar 3 jenis isolat mikroalga hasil identifikasi yang teradaptasi dari Sungai Cisadane Tangerang, menurut buku Identifikasi Mikroalga Iskandar (2017) &
Van Vuuren et al. (2016), A.Scenedesmus sp.; B.Closterium sp.; C.Chlorella sp.
Foto merupakan dokumentasi Pribadi.
A. B.
C.
44
Lampiran 5. Hasil Analisis Variansi 1. OPTICAL DENSITY MIKROALGA
Descriptives
Mean Minimum Maximum
Lower Bound Upper Bound
Nitrat 1 8 1,0125 0,36815 0,13016 0,7047 1,3203 0,30 1,30
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 8.000.
Terdapat perbedaan yang signifikan (0,002<0,05) kelimpahan sel mikroalga antara perlakuan Sulfat 2 dengan perlakuan Nitrat 1 dan Nitrat 2, namun pada perlakuan Air sungai, Sulfat 1, Amonia 1, Mix 1, Fosfat 1, Fosfat 2, BBM, Amonia 2 dan Mix 2 tidak terdapat perbedaan yang signifikan.
2. BIOMASSA MIKROALGA
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 8.000.
Tidak terdapat perbedaan yang signifikan (0,998>0,05) biomassa mikroalga pada setiap perlakuan
Mean Minimum Maximum
Lower Bound Upper Bound
Nitrat 1 2 0,0400 0,02828 0,02000 -0.2141 0,2941 0,02 0,06
46
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 8.000.
Terdapat perbedaan yang signifikan (0,000<0,05) kadar Amonia antara perlakuan BBM dengan perlakuan Amonia 2 dan Mix 2, namun pada perlakuan Air sungai, Mix 1, dan Amonia 1 tidak terdapat perbedaan yang signifikan.
Descriptives
Mean Minimum Maximum
Lower Bound Upper Bound
Amonia 1 8 5,1250 2,03101 0,71807 3,4270 6,8230 2,00 8,00
4. NITRAT
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 8.000.
Terdapat perbedaan yang signifikan (0,000<0,05) kadar Nitrat antara perlakuan Air sungai, Nitrat 1 dan Mix 1 dengan perlakuan dan BBM, Nitrat 2 dan Mix 2.
Descriptives NITRAT
N Mean Std.
Deviation Std. Error
95% Confidence Interval for
Mean Minimum Maximum
Lower Bound Upper Bound
Nitrat 1 8 15,5000 3,46410 1,22474 12,6039 18,3961 10,00 20,00
48
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 8.000.
Terdapat perbedaan yang signifikan (0,000<0,05) kadar Fosfat antara perlakuan Fosfat 1, Mix 1 dan Air sungai, dengan perlakuan Mix 2, Fosfat 2 dan BBM.
Descriptives
Mean Minimum Maximum
Lower Bound Upper Bound
Fosfat 1 8 1,8625 0,93188 0,32947 1,0834 2,6416 0,20 3,00
6. SULFAT
Mean Minimum Maximum
Lower Bound Upper Bound
Sulfat 1 8 54,2500 5,20302 1,83955 49,9002 58,5998 45,00 60,00 Within Groups 5507,625 42 131,134
Total 31832,479 47
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 8.000.
Terdapat perbedaan yang signifikan (0,000<0,05) kadar Sulfat antara perlakuan BBM, dengan perlakuan Sulfat 2 dan Mix 2, namun pada perlakuan Air sungai, Mix 1 dan Sulfat 1 tidak terdapat perbedaan yang signifikan.
50
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 8.000.
Tidak terdapat perbedaan yang signifikan (0,195>0,05) DO media pada setiap perlakuan.
Descriptives
Mean Minimum Maximum
Lower Bound Upper Bound
Nitrat 1 8 8,1250 1,66369 0,58820 6,7341 9,5159 6,00 11,00
8. pH
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 8.000.
Tidak terdapat perbedaan yang signifikan (0,220>0,05) pH media pada setiap perlakuan.
Descriptives pH
N Mean Std.
Deviation Std. Error
95% Confidence Interval for
Mean Minimum Maximum
Lower Bound Upper Bound
Nitrat 1 8 7,1250 0,58248 0,20594 6,6380 7,6120 6,00 8,00
52
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 8.000.
Tidak terdapat perbedaan yang signifikan (0,378>0,05) Suhu media pada setiap perlakuan Descriptives
Mean Minimum Maximum
Lower Bound Upper Bound
Nitrat 1 8 27,7000 0,38914 0,13758 27,3747 28,0253 27,00 28,00