MENGUKUR FAKTOR BIOKONSENTRASI Azolla microphylla
DALAM MENYERAP LOGAM BERAT TIMBAL (Pb)
SKRIPSI
OLEH :
GUNTUR ALTHAIR
090302039
PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERTANIAN
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Penelitian : Mengukur Faktor Biokonsentrasi Azolla microphylla Dalam Menyerap Logam Berat Timbal (Pb)
Nama : Guntur Althair
NIM : 090302039
Program Studi : Manajemen Sumberdaya Perairan
Disetujui Oleh Komisi Pembimbing
Pindi Patana, S.Hut, M.Sc Riri Ezraneti, S.Pi, M.Si
Ketua Anggota
Mengetahui
Dr. Ir. Yunasfi, M.Si
Ketua Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI
DAN SUMBER INFORMASI
Saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Guntur Althair
NIM : 090302039
Menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “Mengukur Faktor Biokonsentrasi Azolla microphylla dalam Menyerap Logam Berat Timbal (Pb)” benar merupakan hasil karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Semua sumber dan data informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di akhir skripsi ini.
Medan, November 2014
ABSTRAK
GUNTUR ALTHAIR. Mengukur Faktor Biokonsentrasi Azolla microphylla dalam Menyerap Logam Berat Timbal (Pb). Dibimbing oleh PINDI PATANA dan RIRI EZRANETI.
Timbal (Pb) pada perairan ditemukan dalam bentuk terlarut dan tersuspensi. Toksisitas timbal terhadap tumbuhan relatif lebih rendah dibandingkan dengan unsur renik yang lain. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan Azolla microphylla menyerap logam berat Pb pada konsentrasi yang berbeda dan pengaruh logam berat Pb terhadap perkembangan biomassa Azolla microphylla. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari sampai Maret 2014 di Laboratorium Terpadu Manajemen Sumberdaya Perairan Universitas Sumatera Utara.
Kemampuan Azolla microphylla dalam menyerap timbal diukur dengan menghitung Bioconcentration Factor. Hasil Penelitian menunjukkan bahwa nilai BCF pada hari H7 dengan konsentrasi timbal 1 ppm yaitu 0,2372 dan dengan konsentrasi 5 ppm bernilai 0,3295. Sementara pada hari H14 dengan konsentrasi timbal 1 ppm bernilai 0,2515 dan dengan konsentrasi 5 ppm bernilai 0,3536. Total berat Azolla microphylla tanpa pemberian timbal pada hari H7 yaitu 105,6 gram, sementara berat Azolla microphylla dengan penambahan timbal 1 ppm yaitu 102,1 gram, dan pada konsentrasi 5 ppm hanya 99,6 gram. Sementara pada hari H14, total berat biomassa Azolla microphylla tanpa penambahan timbal sama sekali ialah 153,1 gram, 149,9 gram pada konsentrasi timbal 1 ppm, dan 140,8 gram pada konsentrasi timbal 5 ppm. Kemudian pada pengukuran H28, berat biomassa
Azolla microphylla pada perlakuan kontrol mencapai 209,7 gram, pada perlakuan
pemberian 1 ppm timbal mencapai 210,3 gram, dan pada perlakuan 5 ppm mencapai 198,5 gram.
ABSTRACT
GUNTUR ALTHAIR. Measuring Bioconcentration factor in the Azolla
microphylla of Absorbing Heavy Metal Lead (Pb). This research was supervised
by PINDI PATANA and RIRI EZRANETI.
Lead (Pb) in water was found in dissolved and suspended form. Lead toxicity to plants was relatively lower compared to other microscopic elements. This study aimed to determine the ability of Azolla microphylla absorb heavy metals at different concentrations of Pb and Pb heavy metal influence on the development of Azolla microphylla biomass. This study was conducted from February to March 2014 in the Laboratory of Manajemen Sumberdaya Perairan Universitas Sumatera Utara.
Azolla microphylla ability to absorb lead was measured by calculating
Bioconcentration Factor. Results indicate that the BCF values on day H7 at 1 ppm of lead is 0.2372 and at 5 ppm is 0.3295. While on the H14 at 1 ppm concentration of lead is 0.2515 and at 5 ppm is 0.3536. Total weight of Azolla
microphylla without lead contamination on day H7 is 105.6 grams, while the
weight of Azolla microphylla with the addition 1 ppm of lead is 102.1 grams, and at 5 ppm is only 99.6 grams. While on the H14, the total weight of Azolla
microphylla biomass without the addition of lead is 153.1 grams, 149.9 grams of
lead at 1 ppm concentration, and 140.8 grams of lead at 5 ppm. Then in H28 measurements, weight Azolla microphylla biomass in the control treatment reached 209.7 grams, treatment with 1 ppm of lead reached 210.3 grams weight, and reached 198.5 grams at 5 ppm.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di kota Medan, Provinsi Sumatera Utara pada tanggal 14 November 1990 sebagai anak pertama dari empat bersaudara, pasangan ayahanda Muslichuddin dan ibunda Nuryati. Penulis memulai jenjang pendidikan formal di SD Swasta DP Pangkalan Berandan, Kabupaten Langkat sampai tahun 2002.
Penulis kemudian melanjutkan pendidikan di SMP Swasta DP Pangkalan Berandan (tahun 2002 – 2005). Tahun 2008 penulis menyelesaikan pendidikan menengah atas di SMA Neg. 1 Pangkalan Berandan. Pada tahun 2009 penulis diterima sebagai mahasiswa di Universitas Sumatera Utara melalui jalur ujian tertulis Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT, atas rahmat dan karunia-Nya penulis telah diberi kemampuan untuk menyusun skripsi yang berjudul “Mengukur Faktor Biokonsentrasi Azolla microphylla dalam Menyerap Logam Berat Timbal (Pb)”
Terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Pindi Patana, S.Hut, M.Sc selaku ketua dosen pembimbing dan Ibu Riri Ezraneti, S.Pi, M.Si selaku anggota dosen pembimbing yang telah memberikan arahan, bimbingan, saran, dan petunjuk dalam menyusun skripsi ini. Terima kasih penulis ucapkan kepada orang tua, rekan-rekan mahasiswa, serta berbagai pihak yang telah memberikan banyak bantuan dalam penyusunan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan untuk penyempurnaan skripsi ini sehingga hasil skripsi dapat berjalan baik.
Medan, Oktober 2014
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK i
ABSTRACT ii
RIWAYAT HIDUP iii
KATA PENGANTAR iv
DAFTAR ISI 0v
DAFTAR GAMBAR vii
DAFTAR LAMPIRAN viii
PENDAHULUAN
Latar Belakang 1
Perumusan Masalah 02
Kerangka Pemikiran 3
Hipotesis 4
Tujuan Penelitian 04
Manfaat Penelitian 04
TINJAUAN PUSTAKA
Azolla sp. 5
Habitat Azolla sp. 7
Peran Azolla sp. dalam Menyerap Logam 8
Faktor Biokonsentrasi (Bioconcentration Factor) 09
Timbal (Pb) 9
Kualitas Air 12
Fitoremediasi 13
METODE PENELITIAN
Waktu dan Lokasi Penelitian 16
Bahan dan Alat 16
Prosedur Penelitian 16
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil 19
Kandungan Timbal (Pb) pada Azolla microphylla, Air dan Tanah 19 Pengaruh Timbal (Pb) terhadap Perkembangan Biomassa Azolla
microphylla 20
Bioconcentration Factor (BCF) 23
Pembahasan 23
Kandungan Timbal (Pb) pada Azolla microphylla, Air dan Tanah 23 Pengaruh Timbal (Pb) terhadap Perkembangan Biomassa Azolla
microphylla 25
Pengaruh Timbal (Pb) terhadap Kualitas Air 27
Bioconcentration Factor (BCF) 28
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan 30
Saran 30
DAFTAR GAMBAR
No. Teks Halaman
1. Kerangka Pemikiran 2
DAFTAR LAMPIRAN
No. Teks Halaman
1. Hasil Pengukuran Kandungan Timbal (Pb) pada Azolla
microphylla, Tanah, dan Air 35
2. Hasil Pengukuran Berat Biomassa Azolla microphylla 36 3. Hasil Pengukuran Kualitas Air (DO, Suhu, dan pH) 37
4. Nilai BCF H7 dan H14 38
5. Uji Statistik ANOVA Konsentrasi Timbal pada Azolla microphylla
H7 39
6. Uji Statistik ANOVA Konsentrasi Timbal di Air H7 40 7. Uji Statistik ANOVA Konsentrasi Timbal di Tanah H7 41 8. Uji Statistik ANOVA Pengaruh Timbal terhadap Perkembangan
Biomassa Azolla microphylla H7 42 9. Uji Statistik ANOVA Konsentrasi Timbal pada Azolla microphylla
H14 43
10. Uji Statistik ANOVA Konsentrasi Timbal di Air H14 44 11. Uji Statistik ANOVA Konsentrasi Timbal di Tanah H14 45 12. Uji Statistik ANOVA Pengaruh Timbal terhadap Perkembangan
ABSTRAK
GUNTUR ALTHAIR. Mengukur Faktor Biokonsentrasi Azolla microphylla dalam Menyerap Logam Berat Timbal (Pb). Dibimbing oleh PINDI PATANA dan RIRI EZRANETI.
Timbal (Pb) pada perairan ditemukan dalam bentuk terlarut dan tersuspensi. Toksisitas timbal terhadap tumbuhan relatif lebih rendah dibandingkan dengan unsur renik yang lain. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan Azolla microphylla menyerap logam berat Pb pada konsentrasi yang berbeda dan pengaruh logam berat Pb terhadap perkembangan biomassa Azolla microphylla. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari sampai Maret 2014 di Laboratorium Terpadu Manajemen Sumberdaya Perairan Universitas Sumatera Utara.
Kemampuan Azolla microphylla dalam menyerap timbal diukur dengan menghitung Bioconcentration Factor. Hasil Penelitian menunjukkan bahwa nilai BCF pada hari H7 dengan konsentrasi timbal 1 ppm yaitu 0,2372 dan dengan konsentrasi 5 ppm bernilai 0,3295. Sementara pada hari H14 dengan konsentrasi timbal 1 ppm bernilai 0,2515 dan dengan konsentrasi 5 ppm bernilai 0,3536. Total berat Azolla microphylla tanpa pemberian timbal pada hari H7 yaitu 105,6 gram, sementara berat Azolla microphylla dengan penambahan timbal 1 ppm yaitu 102,1 gram, dan pada konsentrasi 5 ppm hanya 99,6 gram. Sementara pada hari H14, total berat biomassa Azolla microphylla tanpa penambahan timbal sama sekali ialah 153,1 gram, 149,9 gram pada konsentrasi timbal 1 ppm, dan 140,8 gram pada konsentrasi timbal 5 ppm. Kemudian pada pengukuran H28, berat biomassa
Azolla microphylla pada perlakuan kontrol mencapai 209,7 gram, pada perlakuan
pemberian 1 ppm timbal mencapai 210,3 gram, dan pada perlakuan 5 ppm mencapai 198,5 gram.
ABSTRACT
GUNTUR ALTHAIR. Measuring Bioconcentration factor in the Azolla
microphylla of Absorbing Heavy Metal Lead (Pb). This research was supervised
by PINDI PATANA and RIRI EZRANETI.
Lead (Pb) in water was found in dissolved and suspended form. Lead toxicity to plants was relatively lower compared to other microscopic elements. This study aimed to determine the ability of Azolla microphylla absorb heavy metals at different concentrations of Pb and Pb heavy metal influence on the development of Azolla microphylla biomass. This study was conducted from February to March 2014 in the Laboratory of Manajemen Sumberdaya Perairan Universitas Sumatera Utara.
Azolla microphylla ability to absorb lead was measured by calculating
Bioconcentration Factor. Results indicate that the BCF values on day H7 at 1 ppm of lead is 0.2372 and at 5 ppm is 0.3295. While on the H14 at 1 ppm concentration of lead is 0.2515 and at 5 ppm is 0.3536. Total weight of Azolla
microphylla without lead contamination on day H7 is 105.6 grams, while the
weight of Azolla microphylla with the addition 1 ppm of lead is 102.1 grams, and at 5 ppm is only 99.6 grams. While on the H14, the total weight of Azolla
microphylla biomass without the addition of lead is 153.1 grams, 149.9 grams of
lead at 1 ppm concentration, and 140.8 grams of lead at 5 ppm. Then in H28 measurements, weight Azolla microphylla biomass in the control treatment reached 209.7 grams, treatment with 1 ppm of lead reached 210.3 grams weight, and reached 198.5 grams at 5 ppm.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Setiap tahun pemerintah terus melakukan pembangunan di seluruh daerah. Pembangunan yang berkembang pesat umumnya merupakan pembangunan perumahan dan industri sementara areal pertanian khususnya sawah semakin menyempit. Hal ini menyebabkan meningkatnya limbah yang dibuang ke perairan, baik berupa limbah domestik, limbah industri, ataupun limbah pertanian.
Sumber logam berat banyak berasal dari, minyak bumi, asap kendaraan bermotor, dan limbah pabrik. Kapal-kapal nelayan dan transportasi di laut juga turut menyumbang logam berat di perairan. Begitu juga dengan pembuangan limbah industri ke badan air tanpa pengolahan yang sesuai standar, atau bahkan tidak diolah sama sekali. Selain itu, pestisida yang digunakan oleh petani umumnya dibuat dari bahan kimia yang mengandung logam berat. Ini tentu membahayakan bagi biota perairan yang berlanjut ke manusia, karena logam berat seperti Pb dapat terakumulasi pada tubuh biota perairan. Jika biota perairan ini ditangkap dan dimakan oleh manusia, zat yang terakumulasi oleh biota tadi selanjutnya akan terakumulasi pada tubuh manusia. Logam berat yang menumpuk di tubuh akan membahayakan kesehatan manusia itu sendiri.
ini, sekarang telah ditemukan bahwa suatu tumbuhan paku air yang hidupnya mengambang di permukaan dapat melakukan fitoremediasi, tumbuhan ini disebut
Azolla.
Azolla merupakan satu dari beberapa solusi dalam mengolah air limbah
karena Azolla dapat melakukan fitoremediasi terhadap logam berat yang terdapat pada perairan. Hal ini didukung dengan terjangkaunya harga Azolla dan dapat digunakan secara berkesinambungan karena Azolla dapat berkembang biak dengan cukup cepat.
Hal inilah yang mendasari dilakukannya penelitian terhadap Azolla ini untuk mengetahui tingkat penyerapan logam berat Pb pada Azolla sehingga diketahui faktor biokonsentrasi (Bioconcentration Factor) dari Azolla.
Perumusan Masalah
Pabrik dan pertanian merupakan beberapa penyumbang limbah ke perairan terutama limbah yang mengandung logam berat. Kurangnya perhatian terhadap pengelolaan limbah ini menyebabkan pencemaran pada perairan. Hal ini disebabkan mahalnya biaya yang dibutuhkan untuk melakukan pengelolaan limbah tersebut. Azolla microphylla merupakan satu dari banyak tumbuhan air yang dapat melakukan bioremediasi, yang merupakan alternatif pengelolaan air limbah yang mengandung logam berat. Meskipun Azolla microphylla mampu mengurangi konsentrasi logam berat di air, dibutuhkan data tentang kemampuan
Azolla microphylla dalam menyerap unsur logam berat tertentu khususnya Pb
yang banyak mencemari perairan dan jumlah Azolla microphylla yang dibutuhkan untuk mengurangi konsentrasi pencemar di perairan.
dirumuskan sebagai berikut
1. Bagaimanakah kemampuan Azolla microphylla dalam menyerap Pb dengan konsentrasi yang berbeda ?
2. Bagaimanakah pengaruh perkembangan Azolla microphylla pada media yang tercemar Pb ?
Kerangka Pemikiran
Aktivitas manusia khususnya di bidang industri dan pertanian yang menghasilkan limbah mengandung Pb akan meningkatkan konsentrasi Pb di lingkungan, khususnya dari limbah yang dibuang ke perairan. Azolla microphylla yang merupakan pakis akuatik mengapung ini dapat melakukan fitoremediasi untuk mengurangi konsentrasi logam berat di perairan sehingga dapat menjadi solusi untuk mengurangi tingkat pencemaran Pb di perairan. Namun, dibutuhkan data tentang kemampuan tumbuhan tersebut dalam menyerap logam berat sehingga diketahui jumlah tumbuhan yang dibutuhkan untuk mengurangi konsentrasi limbah di perairan hingga mencapai konsentrasi yang ditargetkan dengan menghitung BCF.
Gambar 1. Kerangka Pemikiran Penelitian Limbah Industri dan
Peningkatan Pb di
Fitoremediasi Azolla microphylla
Hipotesis
Berdasarkan perumusan masalah di atas, dugaan sementara terhadap perlakuan ini ialah
1. Kemampuan Azolla microphylla berbeda dalam menyerap Pb dengan konsentrasi yang berbeda.
2. Konsentrasi timbal yang berbeda memiliki pengaruh yang berbeda terhadap perkembangan Azolla microphylla.
Tujuan
Mengetahui kemampuan Azolla microphylla menyerap logam berat Pb pada konsentrasi yang berbeda dan pengaruh logam berat Pb terhadap perkembangan biomassa Azolla microphylla.
Manfaat
TINJAUAN PUSTAKA
Azolla sp.
Nama Azolla berasal dari bahasa Yunani azo (mengering) dan allyo (membunuh) berarti tanaman yang mati ketika mengering. Genus Azolla dikemukakan oleh J. B. Lamark di awal 1783 (Svenson, 1944 diacu oleh Raja dkk., 2012) ditempatkan di famili Salvinaceae dari ordo Salviniales. Namun para taksonom sekarang telah menempatkannya pada famili Azollaceae (Konar dan Kapoor, 1972 diacu oleh Raja dkk., 2012).
Berdasarkan Integrated Taxonomic Information System (2012), Azolla
microphylla memiliki klasifikasi sebagai berikut:
Kingdom : Plantae Division : Tracheophyta Class : Polypodiopsida Order : Salviniales Family : Azollaceae Genus : Azolla
Species : Azolla microphylla
Azolla merupakan paku air mengapung dan tergabung dalam famili
Azollaceae. Azolla mengembangkan suatu hubungan simbiosis dengan alga hijau
gantinya (Pillai dkk., 2002). Simbiosis Anabaena azollae dapat memproduksi 1 ton pupuk hijau per hektar per hari, mengandung 3 kg nitrogen N2 yang setara dengan 15 kg ammonium sulfat atau 7 kg urea. Hal ini juga berarti bahwa budidaya Azolla dapat memproduksi satu setengah ton nitrogen per petak sawah (Food and Agricultre Organization, 1978). Beberapa strain dari Azolla bisa memfiksasi 2 – 3 kg nitrogen/ha/hari. Azolla menghasilkan biomassa dua kali lipat dalam 3 – 10 hari, tergantung kondisi lingkungan, dan mencapai 8 – 10 ton/ha di persawahan Asia (Hasan and Chakrabarti, 2009).
Gambar 2. Azolla microphylla
spesies kecil seperti Azolla pinnata, mencapai 6 inchi (15 cm) atau lebih untuk
Azolla nilotica dan Azolla filiculoides (Ferentinos dkk., 2002).
Habitat Azolla sp.
Azolla dapat ditemukan di kolam, parit, dan lahan basah bertemperatur
hangat dan wilayah tropis di seluruh dunia. Azolla harus tumbuh di air atau genangan lumpur, dan akan mati dalam beberapa jam apabila dalam kondisi kering (Ferentinos dkk., 2002). Kondisi optimum bagi Azolla ialah pada suhu sekitar 25 oC, pada suhu kurang atau lebih dari suhu tersebut perkembangan
Azolla menurun. Cahaya yang dibutuhkan Azolla berkisar antara 20.000 hingga
50.000 lux, pH netral (pH 7) memberikan perkembangan yang sangat baik bagi
Azolla dan rentang pH 4 – 6 juga menunjukkan perkembangan yang baik.
Salinitas setidaknya kurang dari 0,1 %. Kelembaban relatif antara 85 – 90 %. Berdasarkan penelitian International Rice Research Institute (IRRI) fosfor merupakan faktor pembatas penting bagi perkembangan Azolla, pemberian 5 kg P/ha setiap dua hari dalam tiga bentuk, yaitu superphosphate meningkatkan perkembangan 56 %, rock phosphate 45 %, dan magnesium phospate 22 %. Penelitian telah menunjukkan bahwa Azolla dapat menambah beratnya dua kali lipat di substrat bebas nitrogen dalam tiga hingga lima hari. Azolla yang tumbuh mengandung nitrogen antara 0,1 – 0,2 %, atau 3 – 5 % pada berat kering. Rata-rata perkembangan Azolla ialah sekitar lima kali lipat selama lima minggu (Food
and Agricultre Organization, 1978).
daun Azolla mencapai ukuran tertentu berdasarkan jenis spesies dan lingkungan, umumnya diameter 1 hingga 2 cm, batang sekunder yang tua terlepas dari batang utama sebagai hasil bentukan lapisan yang diamputasi, yang menyebabkan tumbuhnya individu baru (Hasan dan Chakrabarti, 2009).
Peran Azolla sp. dalam Menyerap Logam
Faktor Biokonsentrasi (BCF)
Biokonsentrasi merupakan proses ketika suatu substansi kimia diserap oleh organisme dari lingkungan sekitar hanya melalui pernafasan dan permukaan kulit, hal ini tidak termasuk paparan bahan kimia dalam makanan. Ini merupakan hasil murni tingkat penyerapan bahan kimia pada pernafasan luar (contohnya insang pada ikan) dan penghilangan bahan kimia termasuk pertukaran pernafasan, pengeluaran feses, biotransformasi metabolisme dari senyawa induk, dan perlambatan pertumbuhan. Perlambatan pertumbuhan dianggap proses “penghilangan-semu” karena bahan kimia tidak benar-benar dihilangkan oleh organisme tetapi konsentrasinya berkurang seiring dengan meningkatnya volume jaringan. Sejauh mana biokonsentrasi terjadi dinyatakan sebagai faktor biokonsentrasi (BCF) dan hanya dapat diukur dalam kondisi laboratorium yang pada asupan makanan bahan kimia tersebut sengaja tidak dimasukkan (Arnot dan Frank, 2006).
BCF merupakan index kemampuan suatu tanaman untuk mengakumulasi ion logam yang berbanding lurus dengan konsentrasi ion logam pada pertumbuhan lingkungan. BCF didefinisikan sebagai perbandingan konsentrasi logam dalam biomassa kering terhadap konsentrasi awal ion logam dalam larutan pakan (Raskin dkk., 1994 diacu oleh Arora dkk., 2005).
Timbal (Pb)
terutama dari galena (PbS), yang biasanya digunakan untuk baterai, amunisi, solder, pipa, zat warna, insektisida, campuran logam, dan juga digunakan pada bensin (Standard Methods Committee, 1997). Timbal secara umum, tidak mengalami bioakumulasi dan tidak meningkatkan konsentrasi logam pada rantai makanan. Timbal terikat kuat pada partikel lingkungan seperti tanah, sedimen, dan endapan lumpur. Karena rendahnya kelarutan dari kebanyakan garam-garam, timbal cenderung mengendap di luar larutan kompleks (European Comission
Directorates General, 2002).
Timbal pada perairan ditemukan dalam bentuk terlarut dan tersuspensi. Kelarutan timbal tergolong rendah sehingga kadar timbal dalam air relatif rendah. Kadar dan toksisitas timbal dipengaruhi oleh kesadahan, pH, alkalinitas, dan DO. Timbal tidak termasuk unsur yang essensial bagi makhluk hidup, bahkan unsur ini bersifat toksik bagi hewan dan manusia karena dapat terakumulasi pada tulang. Toksisitas timbal terhadap tumbuhan relatif lebih rendah dibandingkan dengan unsur renik yang lain. Toksisitas timbal terhadap organisme akuatik berkurang dengan meningkatnya kesadahan dan DO. Kadar timbal yang berkisar antara 0,1 – 8,0 ppm dapat menghambat pertumbuhan mikroalgae Chlorella saccharophilla (Effendi, 2003).
yang lunak. Selain itu, pada avertebrata akuatik adaptasi terhadap kondisi rendah oksigen dapat terhambat oleh tingginya konsentrasi timbal. Pada ikan lumba-lumba, timbal ditransfer dari induk ke anak selama perkembangan janin dan masa menyusui. Ikan pada tahap muda lebih rentan pada timbal dibanding masa dewasa atau telur. Gejala umum akibat pencemaran timbal termasuk cacat tulang belakang dan menghitamnya bagian ekor. Batas maksimum pencemar yang dapat diterima oleh spesies terhadap timbal anorganik telah ditentukan untuk beberapa spesies pada kondisi berbeda dan menghasilkan nilai berkisar antara 0,04 mg/l hingga 0,198 mg/l. Senyawa organik lebih toksik terhadap ikan dari pada timbal dalam bentuk unsur (anorganik). Ditemukan bukti bahwa telur kodok dan katak sensitif terhadap konsentrasi timbal yaitu kurang dari 1,0 mg/l pada genangan air dan 0,04 mg/l pada air mengalir, telah diamati perkembangan dan penetasan telur menjadi terhambat. Pada katak dewasa, tidak ada efek signifikan pada larutan dengan konsentrasi di bawah 5 mg/l, tetapi timbal 10 mg/kg dalam makanan memberikan beberapa efek biokimia (European Comission Directorates General, 2002).
Kualitas Air
Lingkungan perairan dengan kualitas airnya dianggap sebagai faktor utama yang mengendalikan keadaan kesehatan dan penyakit pada ikan budidaya dan ikan liar. Pencemaran lingkungan perairan oleh bahan organik dan anorganik merupakan kebanyakan faktor yang menjadi ancaman serius terhadap kehidupan organisme akuatik termasuk ikan (Saeed dan Shaker, 2008). Limbah cair oleh pertanian mengandung pestisida dan pupuk, buangan limbah aktifitas industri dan dengan tambahan pembuangan limbah domestik meningkatkan suplai bahan organik dan logam berat dengan jumlah yang sangat besar di badan air dan sedimen (European Comission Directorates General, 2002).
Air permukaan dan air tanah bisa terkontaminasi dengan logam dari pembuangan air limbah atau kontak langsung dengan tanah, lumpur, limbah pertambangan, dan puing yang terkontaminasi logam. Padatan bantalan logam pada lokasi yang terkontaminasi berasal dari sumber yang berbeda-beda dalam bentuk emisi udara, proses limbah padat, lumpur atau tumpahan. Sumber pencemar mempengaruhi keberagaman dari lokasi yang terkontaminasi pada skala makroskopik dan mikroskopik. Perbedaan konsentrasi pencemar dan matriks mempengaruhi resiko yang terkait dengan logam pencemar dan pilihan pengolahan (Evanko dan Dzombak, 1997).
Sumber utama kontaminasi timbal (Pb) dalam industri di antaranya peleburan dan pemrosesan logam, produksi logam sekunder, pembuatan batere timbal, pembuatan zat warna dan bahan kimia, dan limbah terkontaminasi timbal. Kontaminasi yang menyebar disebabkan sisa penggunaan timbal pada bensin juga menjadi perhatian. Timbal yang dibuang ke air tanah, air permukaan dan tanah biasanya timbal dalam bentuk unsur, oksida dan hidroksida timbal, dan logam timbal oxyanion kompleks. Proses utama mempengaruhi perjalanan timbal pada tanah termasuk adsorpsi, pertukaran ion, presipitasi, dan kompleksasi penyerapan zat organik. Proses ini membatasi jumlah timbal yang dapat ditransport ke air permukaan dan air tanah. Senyawa timbal organik tetramethyl yang relatif volatil dapat terbentuk dalam sedimen secara anaerob disebabkan hasil alkilasi oleh mikroorganisme (Smith dkk., 1995 diacu oleh Evanko dan Dzombak, 1997).
Fitoremediasi
logam yang berasal darialam (geochemical) dan akibat ulah manusia (anthropogenic) (Hidayati, 2005). Menurut Juhaeti dkk. (2003) dalam jurnalnya, fitoremediasi adalah penggunaan tumbuhan untuk penghilangan polutan dari tanah atau perairan yang terkontaminasi. Teknik reklamasi dengan menggunakan fitoremediasi mengalami perkembangan pesat karena terbukti merupakan metode yang lebih murah dibandingkan dengan metode yang lainnya misalnya penambahan lapisan permukaan tanah. Fitoremediator dapat berupa tanaman herba, semak bahkan pohon. Semua tumbuhan dapat menyerap logam dalam kemampuan yang bervariasi, tetapi beberapa tumbuhan mampu mengakumulasi unsur logam tertentu dalam konsentrasi yang cukup tinggi.
Menurut Pal dkk. (2010), fitoremediasi dapat didefinisikan sebagai penggunaan tanaman untuk menyerap, mengikat, mengeluarkan, atau mendegradasi pencemar organik dan anorganik dari tanah, sedimen, air permukaan dan air tanah. Kategori fitoremediasi di antaranya fitoekstraksi (penggunaan tanaman untuk mengeluarkan pencemar dari tanah), fitovilatilisasi (penggunaan tanaman untuk membuat bahan kimia menguap melalui spesies dari elemen tanah), rhizofiltrasi (penggunaan akar tanaman untuk mengeluarkan pencemar dari air mengalir) dan fitostabilisasi (penggunaan tanaman untuk mengubah senyawa kimia pada logam tanah agar berkurang toksisitasnya, tetapi tidak mengeluarkan logam dari tanah) (Chaney dkk., 1997).
METODE PENELITIAN
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan mulai Februari hingga Maret 2014 di Laboratorium Terpadu Manajemen Sumberdaya Perairan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Pengujian kandungan logam berat dilakukan di Balai Riset dan Standardisasi Industri Medan.
Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain Azolla
microphylla sebanyak 450 gram, PbNO3 sebanyak 20 mg, air bersih 60 liter
sebagai media tumbuh Azolla microphylla, tanah sebanyak 13,5 kg, HCl, dan HNO3.
Sementara alat-alat yang digunakan antara lain baskom, timbangan, pH meter, DO meter, termometer, neraca analitis, AAS (Atomic Absorption
Spectroscopy), waterbath, desikator, oven, blender, cawan timbang kadar air,
cawan porselen, labu ukur, corong, spatula, dan tungku pengabuan.
Prosedur Penelitian
1. Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 3 perlakuan dan 3 kali ulangan, yaitu
a. Kontrol
2. Persiapan Wadah
Wadah yang digunakan dalam penelitian ialah baskom dengan diameter bagian atas 54 cm dan diameter bagian bawah 39 cm, dengan volume 25 liter sebanyak 12 unit. Setiap wadah diisi dengan tanah gembur sebanyak 1,5 kg kemudian diisi dengan air bersih sebanyak 16 liter dengan kedalaman air 12 cm. 3. Pemberian Perlakuan
Setelah wadah disiapkan, maka diambil sampel awal sebelum perlakuan diberikan, setelah itu perlakuan diberikan dengan mencampurkan Pb sebanyak 1 ppm untuk perlakuan 1 dan 5 ppm untuk perlakuan 2 dan tanpa menambahkan timbal sama sekali pada kontrol. Setelah itu, Azolla microphylla dimasukkan ke wadah sebanyak 50 gram per wadah.
4. Parameter yang Diukur
Parameter yang diukur antara lain perkembangan biomassa Azolla
microphylla, kandungan Pb pada biomassa Azolla microphylla, air dan tanah.
Perkembangan biomassa Azolla microphylla diukur dengan menimbang berat seluruh biomassa Azolla microphylla per wadah sebelum diberi perlakuan kemudian pada hari ke 7, hari ke 14, dan hari ke 28 setelah diberi perlakuan. Selain itu, pengukuran pH, DO, dan suhu air dilakukan sebelum pemberian perlakuan, kemudian pada hari ke 7 setelah pemberian perlakuan dan hari ke 14 setelah pemberian perlakuan, untuk mengetahui perubahan kualitas air.
dan air dilakukan berdasarkan pada standar SNI 2354.5:2011 (Badan Standardisasi Nasional, 2011).
5. Pengambilan Sampel
Pengambilan sampel untuk pengukuran kandungan Pb dilakukan sebelum perlakuan diberikan kemudian pada hari ke 7 dan hari ke 14 setelah perlakuan diberikan. Sampel yang diambil ialah sampel Azolla microphylla sebanyak 20 gram berat basah, air sebanyak 100 ml, dan tanah sebanyak 20 gram berat basah. 6. Perhitungan BCF
Setelah kandungan logam berat dalam biomassa Azolla microphylla, air dan tanah diketahui, selanjutnya nilai yang didapatkan dimasukkan ke dalam rumus untuk mendapatkan nilai BCF (Arnot, 2006).
���= �� ���
BCF : Bioconcentration Factor
CB : Konsentrasi bahan kimia pada organisme [ppm] CWD : Konsentrasi bahan kimia di air [ppm]
Setelah nilai BCF didapatkan, maka dapat dianalisis jumlah Azolla yang dibutuhkan untuk mengurangi konsentrasi Pb hingga mencapai target yang ditentukan.
7. Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Kandungan Timbal (Pb) pada Azolla microphylla, Air, dan Tanah
Berdasarkan uji laboratorium terhadap kandungan timbal yang terdapat pada
Azolla microphylla, tanah dan air pada hari H7 didapatkan hasil secara berurut
yaitu 0,2372 ppm, 0,6013 ppm, 0,1557 ppm dengan pemberian timbal pada konsentrasi 1 ppm, sedangkan pada konsentrasi 5 ppm didapatkan hasil 1,6475 ppm, 2,5764 ppm, dan 0,7440 ppm. Sementara pada hari H14 dengan pemberian timbal pada konsentrasi 1 ppm, kandungan timbal yang terdapat pada Azolla
microphylla, tanah, dan air secara berurut yaitu, 0,2515 ppm, 0,6109 ppm, dan
0,1174 ppm. Sementara pada pemberian timbal mencapai konsentrasi 5 ppm memberikan hasil yaitu 1,7679 ppm, 2,5839 ppm, dan 0,6414 ppm (Lampiran 1).
Pengaruh Timbal (Pb) terhadap Perkembangan Biomassa Azolla microphylla
Berdasarkan penelitian yang dilakukan dengan memberikan perlakuan tanpa menambahkan Timbal (Pb), dengan menambahkan Timbal 1 ppm, dan 5 ppm pada media tumbuh Azolla microphylla, pengukuran perkembangan biomassa Azolla microphylla yang dilakukan pada hari H7 dan hari H14 semuanya menunjukkan adanya peningkatan. Namun, pada biomassa Azolla
microphylla yang terpapar timbal, penambahan berat tidak terjadi sebanyak
Gambar 3. Grafik perkembangan biomassa Azolla microphylla
Pengaruh Timbal (Pb) terhadap Kualitas Air
Berdasarkan penelitian yang dilakukan dengan memberikan perlakuan tanpa menambahkan Timbal (Pb), dengan menambahkan Timbal 1 ppm, dan 5 ppm di air, pengukuran pengaruh Timbal terhadap kualitas air yaitu suhu, DO, dan pH dilakukan pada hari H7 dan H14. Pengukuran suhu pada hari H7 dan H14 tidak menunjukkan begitu banyak perubahan, suhu berada pada kisaran 28-29 oC. Begitu juga dengan pH, nilai pH berada pada kisaran 7,0-7,3. Sementara, DO menunjukkan penurunan hingga 3,9 mg/l, yang awalnya 7,5 mg/l (Lampiran 3).
Gambar 4. Grafik Suhu pada Media Pengembangan Azolla microphylla
Gambar 6. Grafik pH pada Media Pengembangan Azolla microphylla
Faktor Biokonsentrasi (BCF)
Berdasarkan perhitungan yang dilakukan untuk mencari nilai BCF dengan membagi kandungan timbal pada Azolla microphylla dengan kandungan timbal di air, maka didapatkan hasil 2,1419 pada konsentrasi 1 ppm dan 2,7565 pada konsentrasi 5 ppm (Lampiran 4).
Pembahasan
Kandungan Timbal (Pb) pada Azolla microphylla, Air, dan Tanah
Berdasarkan uji laboratorium terhadap kandungan timbal yang terdapat pada biomassa Azolla microphylla, tanah dan air pada hari H7 dengan perlakuan penambahan timbal 1 ppm, masing-masing sampel mengandung timbal sebanyak antara lain Azolla microphylla 0,2377 ppm, tanah 0,6013 ppm, air 0,1557 ppm. Kemudian pada hari H14 masing-masing sampel memiliki kandungan timbal sebanyak antara lain Azolla microphylla 0,2514 ppm, tanah 0,6109 ppm, dan air 0,1174 ppm. Sementara itu, kandungan timbal yang terdapat pada biomassa
Azolla microphylla, tanah dan air pada hari H7 dengan perlakuan penambahan
timbal 5 ppm, masing-masing sampel mengandung timbal sebanyak antara lain
Azolla microphylla 1,6475 ppm, tanah 2,5764 ppm, air 0,7440 ppm. Kemudian
pada hari H14 masing-masing sampel memiliki kandungan timbal sebanyak antara lain Azolla microphylla 1,7679 ppm, tanah 2,5839 ppm, dan air 0,6414 ppm. Hasil uji statistik ANOVA dengan uji lanjut BNJ menunjukkan bahwa pengaruh konsentrasi timbal sangat nyata terhadap penyerapan Azolla microphylla (Lampiran 5 dan Lampiran 9), begitu juga pengaruh konsentrasi timbal pada perlakuan sangat nyata terhadap konsentrasi timbal yang dilarutkan ke dalam air (Lampiran 6 dan Lampiran 10), dan pengaruh konsentrasi timbal sangat nyata terhadap penyerapan timbal oleh tanah (Lampiran 7 dan Lampiran 11).
Berdasarkan konsentrasi kandungan timbal yang didapat dari hasil uji laboratorium tersebut, diketahui bahwa kandungan timbal pada Azolla
microphylla dan tanah mengalami peningkatan pada hari H14 dibanding pada hari
H7, sementara kandungan timbal di air mengalami penurunan. Pada konsentrasi 1 ppm, kandungan timbal pada Azolla microphylla mengalami peningkatan sebesar 0,0143 ppm, dan di tanah mengalami peningkatan sebesar 0,0097 ppm. Sementara kandungan timbal pada air mengalami penurunan sebesar 0,0383 ppm. Sementara, pada konsentrasi 5 ppm, kandungan timbal pada Azolla microphylla mengalami peningkatan sebesar 0,1204 ppm, dan di tanah mengalami peningkatan sebesar 0,0075 ppm. Sementara kandungan timbal pada air mengalami penurunan sebesar 0,1027 ppm
Azolla microphylla menyerap timbal dari air sehingga kandungan timbal di air
berkurang (Juhaeti dkk., 2005; Khosravi, 2005). Sementara kandungan timbal di tanah mengalami peningkatan, hal ini disebabkan sedimentasi timbal di tanah. Banyaknya sedimentasi timbal di tanah dipengaruhi oleh tekstur tanah. Biddappa (1981); Elliot dkk. (1986); Harter (1983) diacu oleh McLean dan Bert (1992) mengemukakan bahwa tanah, tanah mineral, dan tanah organik paling banyak menyerap timbal di antara beberapa logam berat lain. Hal ini menjelaskan kenapa timbal banyak yang tersedimentasi di tanah dibandingkan dengan yang larut dalam air. Semakin sedikitnya timbal yang larut dalam air juga mempengaruhi konsentrasi timbal yang diserap oleh Azolla microphylla seperti yang tertera pada Tabel 2 dan Tabel 3. Azolla microphylla menyerap lebih sedikit timbal pada pemberian timbal konsentrasi 1 ppm dibandingkan dengan konsentrasi 5 ppm.
Pada tanah dengan kandungan bahan organik yang tinggi, timbal akan terakumulasi di tanah, dan distribusi timbal yang tidak merata di ekosistem dapat menghalangi fragmen kimia anorganik tanah menyebabkan timbal di tanah menjadi semakin mudah larut dan lebih siap untuk diserap tumbuhan. (US EPA, 1986 diacu oleh Greene, 1993). Timbal yang tersimpan di tanah dipindahkan ke lapisan tanah atas pada permukaan tanah, di mana timbal dapat bertahan bertahun-tahun bahkan hingga 2000 bertahun-tahun (Greene, 1993).
Pengaruh Timbal (Pb) terhadap Perkembangan Biomassa Azolla microphylla
hari H7 dengan konsentrasi timbal 1 ppm, berat biomassa Azolla microphylla 3,3% lebih sedikit dibandingkan kontrol, dan dengan konsentrasi 5 ppm beratnya 5,6% lebih sedikit dibandingkan kontrol. Sementara pada hari H14 berat biomassa
Azolla microphylla dengan konsentrasi 1 ppm mengalami pengurangan sebesar
2,1% dibanding kontrol, dan dengan konsentrasi 5 ppm 8% lebih sedikit dibandingkan kontrol. Berdasarkan uji statistik ANOVA dengan uji lanjut BNJ terlihat bahwa perkembangan Azolla microphylla yang paling terhambat ialah pada konsentrasi 5 ppm, pengaruh konsentrasi timbal sangat nyata terhadap perkembangan biomassa Azolla microphylla (Lampiran 8 dan Lampiran 12).
Penelitian yang dilakukan oleh Karimi dkk., (2013) pada tanaman Vicia
faba dan Brassica arvensis, Bharwana dkk. (2013) pada pembibitan cotton, Singh
dkk. (2013) pada tumbuhan air Hydrilla verticillata memaparkan bahwa tumbuhan dapat hidup pada media yang terpapar timbal, tetapi mengalami hambatan untuk berkembang. Menurut Karimi dkk. (2013) hal ini diduga terjadi karena tidak seimbangnya nutrisi yang tersedia menyebabkan unsur logam berat lebih banyak terakumulasi pada jaringan tumbuhan sehingga kemampuan tumbuhan untuk menyerap nutrisi berkurang.
fisiologi dan biokimia tumbuhan meningkat menghasilkan produk metabolisme dalam jumlah banyak seperti glutathione (GSH), asam oksalat (oxalic acid), histidin, sitrat, dan protein pengikat logam untuk mengikat logam berat dan mendetoksifikasinya.
Pengaruh Keberadaan Timbal (Pb) terhadap Kualitas Air
Berdasarkan pengukuran kualitas air yang dilakukan pada media tumbuh
Azolla microphylla, pengukuran kualitas air pada parameter suhu, DO, dan pH,
diketahui bahwa nilai DO terendah terdapat pada konsentrasi timbal 5 ppm, pada hari H7 maupun H14. Sementara pH tertinggi pada perlakuan pemberian timbal 5 ppm pada hari H14 yaitu 7,3. Pemberian timbal pada konsentrasi 1 dan 5 ppm tidak begitu berdampak pada nilai pH. Namun, keberadaan logam berat di air mempengaruhi dampak yang nyata terhadap kandungan DO di air. Penelitian yang dilakukan oleh Abumourad dkk. (2013) menunjukkan bahwa konsentrasi timbal di suatu perairan menunjukkan korelasi yang bertolak belakang dengan konsentrasi DO dan tidak ada perbedaan yang signifikan terhadap nilai pH dan temperatur.
pH merupakan faktor yang mempengaruhi dalam pembentukan spesies logam, kelarutan, transportasi, dan ketersediaan biologis logam dalam larutan air. Logam terlarut lebih berpotensi menjadi tersedia untuk berikatan pada proses biologi ketika pH menurun (Salomons, 1995 diacu oleh John dan Joel, 1996; Tak dkk., 2013).
penyerapan logam oleh organisme karena laju proses biologis yang meningkat ketika suhu meningkat (Luoma, 1983; Prosi, 1989 diacu oleh John dan Joel 1996).
Konsentrasi DO dalam air memberikan efek pada kelarutan logam yang mengendalikan potensi redoks. Biasanya, potensi redoks semakin tinggi seiring dengan meningkatnya konsentrasi DO dan kelarutan logam ke dalam air menjadi lebih besar, kecuali untuk besi dan mangan. Sebaliknya ketika DO menurun maka potensi redoks menjadi semakin kecil sehingga kelarutan logam menjadi rendah dan menyebabkan logam tersedimentasi (Tayab, 1991).
Faktor Biokonsentrasi (BCF)
Berdasarkan perhitungan BCF, diketahui bahwa nilai BCF pada hari H7 dengan konsentrasi timbal 1 ppm yaitu 0,2372 dan dengan konsentrasi 5 ppm bernilai 0,3295. Sementara pada hari H14 dengan konsentrasi timbal 1 ppm bernilai 0,2515 dan dengan konsentrasi 5 ppm bernilai 0,3536. Berdasarkan Tabel hasil nilai BCF dapat dilihat nilai BCF pada perlakuan 1 ppm lebih rendah daripada perlakuan 5 ppm. Selain itu, nilai BCF kedua perlakuan lebih tinggi pada hari H14 dibanding pada hari H7.
Spesies tanaman dan ketersediaan unsur esensial juga mempengaruhi tingkat penyerapan logam. Ketersediaan hara dari nutrisi esensial yang melimpah seperti fosfor dan kalsium dapat mengurangi penyerapan unsur non-esensial oleh tanaman, tapi menyerap unsur yang mirip secara kimia seperi arsenik dan kadmium (Chaney, 1988 diacu oleh John dan Joel, 1996).
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa kemampuan Azolla microphylla menyerap logam berat Pb pada konsentrasi yang berbeda dipengaruhi oleh konsentrasi logam berat pada media (air), semakin tinggi kandungan timbal, maka semakin banyak timbal yang dapat diserap oleh
Azolla microphylla dengan batas tertentu. Namun, timbal dapat memberikan
dampak negatif terhadap perkembangan Azolla microphylla, semakin tinggi konsentrasi timbal pada media, semakin membatasi kemampuan Azolla
microphylla untuk berkembang.
Saran
DAFTAR PUSTAKA
Abumourad, I.M.K., Mohammad M.N.A., and Wafaa T.A. 2013. Heavy Metal
Pollution and Metallothionein Expression: A Survey on Egyptian Tilapia Farms. Journal of Applied Sciences Research. 9(1):612-619
Appenroth, K.J. 2010. Soil Heavy Metals. Soil Biology. 19:19-29
Arnot, Jon A. and Frank A.P.C. Gobas. 2006. A Review of Bioconcentration
Factor (BCF) and Bioaccumulation Factor (BAF) assessments for organic chemicals in aquatic organisms. Environ Rev. 14:257-297
Arora, A., S. Saxena, D.K. Sharma. 2006. Tolerance and Phytoaccumulation of
Chromium by Three Azolla Species. World Journal of Microbiology and
Biotechnology. 22:97-100
Badan Standardisasi Nasional. 2011. Cara Uji Kimia Bagian 5: Penentuan Kadar Logam Berat Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) pada Produk Perikanan. sisni.bsn.go.id (Diakses pada tanggal 31 Desember 2013)
Bharwana, S.A., S. Ali, M.A. Farooq, F. Abbas, N. Iqbal, M.S.A. Ahmad, M.B. Shakoor. 2013. Influence of lead Stress on Growth, Photosynthesis and lead uptake in the Seedlings of Cotton. International Journal of Agronomy and Plant Production. Vol., 4(10), 2492-2501
Chaney, R.L., M. Malik, Y.M. Li, S.L. Brown, E.P. Brewer, J.S. Angle, A.J.M. Baker. 1997. Phytoremediation of Soil Metals. Environmental Biotechnology. 8:279-284
Cheng, S. 2003. Effects of Heavy Metals on Plants and Resistance Mechanisms. Environmental Science and Pollution Research. 10(4):256-264
Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan. Kanisius. Yogyakarta
European Comission Directorates General. 2002. Heavy Metals in Waste. Final Report. Project ENV.E.3/ETU/2000/0058
Evanko, C.R. and Dzombak, D.A. 1997. Remediation of Metals-Contaminated
Soils and Groundwater. Technology Evaluation Report, GWRTAC Series,
TE-97-01.
Ferentinos, L., J.Smith. H.Valenzuela. 2002. Azolla. Sustainable Agriculture Green Manure Crops.
Food and Agriculture Organization. 1978. China: Azolla Propagation and
Gasic, K. and Schuyler S. Korban. 2006. Heavy Metal Stress. Physiology and Molecular Biology of Stress Tolerance in Plants. 219-254
Greene, D. 1993. Effects of Lead on the Environment. LEAD Action News. 1(2) Hasan, M.R. and Rina Chakrabarti. 2009. Use of Algae and Aquatic Macrophytes
as Feed in Small Scale Aquaculture – A Review. FAO Fisheries and
Aquaculture Technical Paper. 531
Hidayati, N. 2005. Fitoremediasi dan Potensi Tumbuhan Hiperakumulator. Hayati. 12(1):35-40
Integrated Taxonomic Information System. 2012. Azolla Lam. www.itis.gov (Diakses pada tanggal 7 November 2013)
John, D.A. and Joel S.L. 1996. Bioavailability of Metals. Preliminary Compilation of Descriptive Geoenvironmental Mineral Deposit Models (Open-File Report 95-831). US Department of Interior and US Geological Survey Juhaeti, T., F.Syarif, N.Hidayati. 2003. Inventarisasi Tumbuhan Hipertoleran
Tailing Limbah Pengolahan Emas PT. Antam Pongkor. Biodiversitas. 6(1):31-33
Karimi, R., S. Solhi, M. Salehi, M. Solhi, H. Mollahosaini. 2013. Effects of Cd, Pb and Ni on growth and macronutrient contents of Vicia faba L and
Brassica arvensis L. International Journal of Agronomy and Plant
Production. Vol., 4(4), 739-744
Khosravi, M., M. Taghi Ganji, R. Rakhshaee. 2005. Toxic Effect of Pb, Cd, Ni and
Zn on Azolla filiculoides in The International Anzali Wetland. International
Journal of Science and Technology. 2(1):35-40
McLean, J.E. and Bert E. Bledsoe. 1992. Behavior of Metals in Soils. EPA Ground Water.
Melinda, A.P.A. and G.C. Sigua. 2013. Phytoremediation: A Green Technology to
Remove Environmental Pollutants. American Journal of Climate Changes.
2:71-86
Pal, S., A.K. Patra, S.K. Reza, W. Wildi, J. Pote. 2010. Use of Bio-Resources for
Remediation of Soil Pollution. Natural Resources. 1:110-125
Pillai, P.K., S. Premalatha, and S. Rajamony. 2002. Azolla – A Sustainable Feed
Substitute for Livestock. Leisa India. 15-17
Rahman, M.A. and H. Hasegawa. 2011. Aquatic Arsenic: Phytoremediation Using
Rai, P. Kumar. 2008. Phytoremediation of Hg And Cd from Industrial Effluents
Using An Aquatic Free Floating Macrophyte Azolla pinnata. International
Journal of Phytoremediation. 10:430-439
Raja, W., P. Rathaur, S.A. John, P.W. Ramteke. 2012. Azolla: an Aquatic
Pteridophyte with Great Potential. International Journal of Research in
Biological Sciences. 2(2):68-72
Saeed, S.M. dan I.M. Shaker. 2008. Assessment of Heavy Metals Pollution in
Water and Sediments and Their Effect on Oreochromis niloticus in The Northern Delta Lakes, Egypt. 8th International Symposium on Tilapia in Aquaculture. 475-490
Singh, A., Kumar C.S., Aqarwal A. 2013. Effect of Lead and Cadmium on Aquatic Plant Hydrilla verticillata. Journal of Environmental Biology. 34(6):1027-31
Standard Methods Committee. 1997. 3500-Pb Lead. Joint Task Group: 20th
Edition. 79-81
Tak, H.I., F. Ahmad, and O.O. Babalola. 2013. Advances in the Application of Plant Growth-Promoting Rhizobacteria in Phytoremediation of Heavy Metals. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology. 223(9):33-52
Tayab, M.R. 1991. Environmental Impact of Heavy Metal Pollution in Natural
Aquatic Systems (Thesis). The University of West London. Brunel
Valderrama, A., Jaime Tapia1, Patricio Peñailillo, and Danny E. Carvajal. 2012.
Water Phytoremediation of Cadmium and Copper Using Azolla filiculoides Lam. in A Hydroponic System. Water and Environment
Lampiran 1. Hasil Pengukuran Kandungan Timbal (Pb) pada Azolla microphylla, Tanah, dan Air
H
Konsentrasi Timbal (ppm)
Kandungan Timbal (ppm)
Azolla
microphylla Tanah Air
0 0 0 0
1 0 0 0
5 0 0 0
H7
0 0 0 0
1 0,2372 0,6013 0,1557
5 1,6475 2,5764 0,7440
H14
0 0 0 0
1 0,2515 0,6109 0,1174
5 1,7679 2,5839 0,6414
Lampiran 2. Hasil Pengukuran Berat Biomassa Azolla microphylla
Konsentrasi Timbal (ppm)
Berat Biomassa Azolla microphylla (gram)
H H7 H14
0 50 105,6 153,1
1 50 102,1 149,9
Lampiran 3. Hasil Pengukuran Kualitas Air (DO, Suhu, dan pH)
H
Konsentrasi Timbal (ppm) Kualitas Air
Suhu (oC) DO (mg/l) pH
0 28 7,5 7,0
1 28 7,5 7,0
5 28 7,5 7,0
H7
0 29 4,8 7,0
1 29 4,4 7,1
5 29 3,7 7,1
H14
0 29 5,4 7,2
1 29 3,7 7,2
Lampiran 4. Nilai BCF H7 dan H14
Konsentrasi Timbal (ppm)
Kandungan Timbal (ppm)
BCF
Azolla
microphylla Air
0 0 0 0
1 0,2372 0,1557 1,5232
5 1,6475 0,7440 2,2143
Konsentrasi Timbal (ppm)
Kandungan Timbal (ppm)
BCF
Azolla
microphylla Air
0 0 0 0
1 0,2515 0,1174 2,1419
5 1,7679 0,6414 2,7565
Lampiran 5. Uji Statistik ANOVA Konsentrasi Timbal pada Azolla microphylla Konsentrasi 2 4.759748 2.3798741 490.54645 5.14 10.92
Galat 6 0.029109 0.0048515
Konsentrasi (ppm) Rerata (yT) RAL 0,05 0,01
0 (K0) 0 a A
1 (K1) 0.2371667 b B
5 (K2) 1.6475333 c C
Lampiran 6. Uji Statistik ANOVA Konsentrasi Timbal di Air H7
Konsentrasi 2 0.923964 0.4619821 6039.6835 5.14 10.92 Galat 6 0.000459 0.0000765
Konsentrasi (ppm) Rerata (yT) RAL 0,05 0,01
0 (K0) 0 a A
1 (K1) 0.1557000 b B
5 (K2) 0.7440333 c C
Lampiran 7. Uji Statistik ANOVA Konsentrasi Timbal di Tanah H7 Konsentrasi 2 10.90051 5.4502551 1001.2616 5.14 10.92
Galat 6 0.03266 0.0054434
Konsentrasi (ppm) Rerata (yT) RAL 0,05 0,01
0 (K0) 0 a A
1 (K1) 0.6012667 b B
5 (K2) 2.5764000 c C
Lampiran 8. Uji Statistik ANOVA Pengaruh Timbal terhadap Perkembangan Biomassa Azolla microphylla H7
Konsentrasi
Konsentrasi (ppm) Rerata (yT) RAL 0,05 0,01
0 (K0) 105.6 a A
1 (K1) 102.1 b B
5 (K2) 99.6 c C
Lampiran 9. Uji Statistik ANOVA Konsentrasi Timbal pada Azolla microphylla
Konsentrasi (ppm) Rerata (yT) RAL 0,05 0,01
0 (K0) 0 a A
1 (K1) 0.2514667 b B
5 (K2) 1.7679333 c C
Lampiran 10. Uji Statistik ANOVA Konsentrasi Timbal di Air H14
Konsentrasi (ppm) Rerata (yT) RAL 0,05 0,01
0 (K0) 0 a A
1 (K1) 0.1174000 b B
5 (K2) 0.6413667 c C
Lampiran 11. Uji Statistik ANOVA Konsentrasi Timbal di Tanah H14
Konsentrasi (ppm) Rerata (yT) RAL 0,05 0,01
0 (K0) 0 a A
1 (K1) 0.6109333 b B
5 (K2) 2.5838667 c C
Lampiran 12. Uji Statistik ANOVA Pengaruh Timbal terhadap Perkembangan Biomassa Azolla microphylla H14
Konsentrasi
Konsentrasi (ppm) Rerata (yT) RAL 0,05 0,01
0 (K0) 153.1 a A
1 (K1) 149.9 b B
5 (K2) 140.8 c C
