I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Produksi sampah yang semakin tinggi khususnya di perkotaan, dipacu dengan adanya proses modernisasi atau pembangunan di segala bidang yang akhirnya menyebabkan terakumulasinya sampah sehingga semakin hari semakin menumpuk. Sebagai contoh di Surakarta pada tahun 2002 sebanyak 72.396.457 kg, tahun 2003 sebanyak 78.828.190 kg, tahun 2004 sebanyak 81.025.660 kg, dan tahun 2005 sebanyak 81.880.284 kg (Pemkot Surakarta, 2006).
Jumlah sampah di tempat pembuangan akhir sampah (TPAS) Putri Cempo Mojosongo yang sangat besar akan menyebabkan proses dekomposisi alamiah berlangsung secara besar-besaran pula. Pada proses dekomposisi tersebut akan mengubah sampah menjadi pupuk organik dan menimbulkan adanya hasil samping yaituleachate(air lindi).
2 Pengolahan air lindi yang ada di TPAS Putri Cempo masih sangat sederhana, yaitu hanya berupa bak-bak pengendapan sehingga hasilnya belum optimal. Hal ini ditandai dengan kualitas fisik buangan pada outlet berwarna kehitaman dengan nilai total suspended solid(TSS) 530 mg/l;biological oxygen demand (BOD5) sebesar 740 mg/l; chemical oxygen demand (COD) 7000 mg/l; dan pH 8,7 (Astuti dan Darnoto, 2006). Davis dan Cornwell (1991) juga menyatakan bahwa air lindi dari TPAS dengan sistemsanitary landfillmengandung TSS 200-1000 mg/l; BOD52000-30.000 mg/l; COD 3000-45.000 mg/l; dan pH 5,3-8,3. Uji toksisitas awal dengan konsentrasi air lindi 100% diperoleh hasil bahwa semua hewan uji mati pada waktu pengamatan 24 jam. Padahal air lindi ini dibuang ke anak sungai yang akhirnya bermuara di Sungai Bengawan Solo, sehingga akan mencemari sungai dan mengganggu kehidupan organisme di air tersebut. Salah satu alternatif pengolahan adalah dengan menggunakanpolyaluminium chloride(PAC).
menunjukkan bahwa penggunaan PAC lebih cepat dan sederhana dibandingkan dengan penggunaan media filter (Kim et al., 2008). Dibandingkan dengan tawas, PAC mempunyai kelebihan: membentuk flok lebih cepat sehingga waktu pengendapan lebih singkat, rentang dosis lebih luas sehingga cocok untuk angka kekeruhan, alkalinitas, dan kandungan bahan organik tinggi, serta rentang pH kerja PAC lebih lebar (Wenbin,et al.,2003). Adapun tawas hanya memberikan hasil yang efektif pada pH 6-7,5 (Astuti,et al.,2005).
4 B. Perumusan Masalah
1. Berapa dosis PAC (poly aluminium chloride) yang efektif untuk menurunkan toksisitas air lindi?
2. Bagaimanakah kualitas air limdi setelah diperlakukan dengan PAC? 3. Berapakah nilai LC50-96air lindi sebelum dan sesudah perlakuan?
DAFTAR PUSTAKA
Alabaster, J.S. dan R. Lloyd, 1982,Water Quality Criteria for Freshwater Fish,Food and Agricultural Organization of the United Nation, London, Boston. Apha, 1981, Standart Methods for The Examination or Water and Waste
Water.5th.Ed. Americam Public Health Association, Washington.
Astuti, D. dan S. Darnoto, 2006,Efektivitas PAC (Polyaluminium Chloride) terhadap Penurunan Parameter BOD (Biological Oxygen Demand) dan COD (Chemical Oxygen Demand) Leachate (Air Lindi) dari TPAS Putri Cempo Mojosongo Surakarta [Laporan Penelitian Reguler] LPPM Universitas Muhammasiyah Surakarta Surakarta.
Astuti, F., Eko Sugiharto, dan Sudarmadji (2005), Pengolahan Limbah Cair Industri Batik dengan Koagulan dan Penyaringan (Studi Kasus di CV Batik Indah Rara Djonggrang). Jurnal Sains dan Sibernatika Volume 18 Nomor 1, Januari 2005 ISSN 1693-7392 h. 69-79.
Chang, D.J. Lee, J.Y. Lai, 2007, Nanoparticles in Wastewater from a Science-Based Industrial Park-Coagulation Using Polyaluminum Chloride, Journal of Environmental Management, London: Dec 2007. Vol. 85, Iss. 4; pg.1009. Connell, D.W., and Miller G.J., 1983, Chemistry and Ecotoxicology of Pollution.
Wiley Interscience Publication, Brisbane Australia.
Damanhuri, T.P., 1993,Pengelolaan Persampahan,Erlangga, Jakarta.
Davis, M.L., and Cornwell, D.A., 1991,Introduction to Environmental Engineering, McGraw-Hill International Edition, Singapore.
EPA, 1975, Methods for Acute Toxicity Test with Fish, Macroinvertebrates and amphibian,Nation Water Quality Laboratory, Duluth, Minn.61 P.
Kim, J.,Jeffrey A Nason, Desmond F Lawyer, 2008, Influence of Surface Charge Distributions and Particle Size Distributions on Particle Attachment in Granular Media Filtration, Journal Environmental Science & Technology.Easton: Apr 1,2008. Vol. 42, Iss.7; pg 2557.
Masduki, A.N., 1986,Persampahan Teknik Lingkungan,ITB, Bandung.
53 Pemkot Surakarta, 2000, Mekanisme Pengelolaan Sampah di Surakarta, Dinas
Kebersihan dan PErtamanan Pemerintah Kota Surakarta.
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001, Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, Depkes RI, Jakarta.
Praktiknya, A.W., 2003, Dasar-Dasar Metodologi Penelitian Kedokteran dan Kesehatan,PT Raja Grafindo Persada, Jakarta.
Puskesmas Mojosongo, 2006,Laporan Tahunan Data 60 Besar Penyakit pada Tahun 2006, Puskesmas Induk Sibela Mojosongo, Surakarta.
Raharjo, A., 1993, Teknik Penjernihan Air, Perkembangan Teknik Koagulasi, Makalah Seminar Teknologi Pengolahan Air Minum dan Industri, 16 Juni 1993.
Riyadi, S., 1984,Pencemaran Air,Penerbit Karya Ananda, Surabaya. Saanin, H., 1968,Taksonomi dan Identifikasi Ikan,Bina Cipta, Bogor.
Sarto, 1994, Pengolahan Limbah Cair secara Kimia (Netralisasi, Koagulasi, dan Flokulasi), Kursus Singkat Pengelolaan Limbah Cair. Pusat Penelitian Lingkunga Hidup UGM, Yogyakarta.
Sugiharto, 1987,Dasar-Dasar Pengelolaan Air Limbah,UI Press, Jakarta.
Tandjung, S.D., 1982, The Acute Toxicity and Histopathology of Brook Throut (Savelinus fontinalis, Mitchell) Exposed to Aluminium in Acid Water and Waste Water, PhD Dissertation. The Lovis Calder Concervation and Ecology Study Center of Fordham University New York.
Tchobanoglous, G.H.H., Theisen and S.A. Vigit, 1987, Integrated Solid Waste Management Engineering and Management, Kues.Mc.Graw Hill International, Editor, Civil Engineering Series, New York.
Wenbin, L., Huang H., and Peng Jianguo, 2003, Application of Polyaluminium Chloride in Shenzhen Water Supply, Qingyuan Water Purification Materials Ltd. Shenzhen Water Supply Group Ltd., China.
L A P O R A N P E N E L I T I A N
EFEKTIVITAS
POLY ALUMINIUM CHLORIDE
(PAC) DALAM
MENURUNKAN TOKSISITAS
LEACHATE
(AIR LINDI) DENGAN
BIOINDIKATOR
IKAN NILA MERAH (Oreochromis niloticus)Oleh:
Dwi Astuti, S.Pd., M.Kes.
DIBIAYAI OLEH PROYEK PENGKAJIAN DAN PENELITIAN ILMU PENGETAHUAN DAN TEKNOLOGI DENGAN SURAT PERJANJIAN PELAKSANAAN NOMOR: 019/006.2/PP/KT/2009
DIREKTORAT PEMBINAAN PENELITIAN DAN PENGABDIAN MASYARAKAT DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN TINGGI
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL RI
FAKULTAS ILMU KESEHATAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA OKTOBER 2009
RINGKASAN
Pertambahan penduduk dengan segala aktivitasnya telah mengakibatkan peningkatan jumlah sampah. Jumlah sampah di TPAS yang sangat besar akan menyebabkan proses dekomposisi alamiah berlangsung secara besar-besaran pula. Proses dekomposisi akan mengubah sampah menjadi pupuk organik dan menimbulkan adanya
hasil samping yaitu air lindi yang dapat menyebabkan pencemaran air jika dibuang ke lingkungan tanpa pengolahan terlebih dahulu. Salah satu alternatif pengolahan adalah menggunakanpoly aluminium chloride(PAC).
Tujuan penelitian ini adalah: (1) menetapkan dosis PAC yang efektif untuk menurunkan toksisitas air lindi, (2) mengetahui kualitas air lindi setelah diperlakukan dengan PAC, (3) menetapkan nilai LC50 air lindi sebelum dan sesudah perlakuan, (4)
menetapkan persen penurunan toksisitas sesudah diperlakukan dengan PAC, dan (5) mengetahui pengaruh air lindi terhadap organ insang ikan uji antara sebelum dan sesudah perlakuan.
Rancangan penelitian ini adalah eksperimen murni (true experiment) dengan
pretest-posttest with control group design. Populasi dalam penelitian ini adalah air lindi yang berasal dari TPAS Putri Cempo Mojosongo Surakarta. Sampel penelitian berupa air lindi sebanyak 250 liter yang diambil dari bagianoutlet, cara pengambilan sampel dengan
metode quota sampling. Ikan uji yang digunakan adalah ikan nila merah (Oreochromis nloticus).
Hasil dosis PAC optimal pada penelitian ini adalah 6 g/l, sedangkan batas aman air lindi tanpa perlakuan PAC pada konsentrasi 2,107%, sedangkan pada air lindi dengan
iv
penurunan parameter kualitas air lindi setelah diperlakukan dengan PAC, untuk semua parameter meskipun ada yang belum mencapai standar baku yang ditetapkan. Toksisitas
air lindi terhadap ikan uji berdasarkan LC50 24-96 jam sebagai berikut: (1) tanpa perlakuan PAC: 25,06% (24 jam); 21,07% (48 jam); 17,49% (72 jam); dan 14,97% (96 jam). (2) Dengan perlakuan PAC: 89,44% (24 jam); 63,73% (48 jam); 49,99% (72 jam);
dan 40,96% (96 jam). Sehingga persentase penurunan toksisitasnya adalah: 64,38% (24 jam), 42,66% (48 jam), 32,50% ( 72 jam), dan 25,99% (96 jam).
SUMMARY
The increase of population with their activities has caused the increase of the amount of wastes. The big amount of wastes in the landfill (TPAS) will lead to extensive natural decomposition of the wastes. The decomposition process will change wastes into
organic fertilizer and by-product in the form of leachate, which can contaminate water if it drained directly to the environment without being preprocessed. One alternative to process leachate is by using poly aluminium chloride (PAC).
The aims of the current study were: (1) to determine the effective PAC concentration to decrease leachate toxicity, (2) to evaluate the quality of the leachate after treatment with PAC, (3) to determine LC50 value of the leachate before and after treatment, (4) to determine percentage of leachate toxicity reduction after treatment with
PAC, (5) to identify the influence of leachate to the gill of the test fish before and after treatment with PAC.
The experimental design used was true experimental study with pretest-posttest
with control group design. Population in this study was leachate from Putri Cempo Landfill (TPAS Putri Cempo) Mojosongo Surakarta. The sample was 250 litres leachate obtained from the landfill outlet by quota sampling method. The test fish used was the red nila fish (Oreochromis niloticus).
The results revealed that the optimum concentration of PAC was 6 g/l, the safety threshold for leachate treated with PAC was 2.107%, and for leachate untreated with PAC was 6,373%. In addition, all of the leachate quality parameters were improved after
vi
leachate toxicity based on LC50 24-96 hours were: (1) without PAC treatment: 25.06% (24 hours), 21.07% (48 hours), 17.49% (72 hours), and 14.97% (96 hours); (2) with PAC
treatment: 89.44% (24 hours), 63.73% (48 hours), 49.99% (72 hours), and 40.96% (96 hours). Therefore, the toxicity reductions were: 64.38% (24 hours), 42.66% (48 hours), 32.50% (72 hours), and 25.99% (96 hours).
KATA PENGANTAR
Segala puji hanya kepada Allah SWT yang telah memberikan kesempatan dan kekuatan atas terselesaikannya penyusunan laporan penelitian dengan judul ” Efektivitas Poly Aluminium Chloride (PAC) dalam Menurunkan Toksisitas Leachate (Air Lindi) dengan Bioindikator Ikan Nila Merah (Oreochromis Niloticus)” ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa terselesaikannya penyusunan laporan ini tidak terlepas dari keterlibatan banyak pihak. Ucapan terima kasih penulis haturkan kepada yang terhormat:
1. Ketua Lembaga Penelitian (LPPM) Universitas Muhammadiyah Surakarta, yang telah banyak memberikan bantuan maupun informasi yang sangat berguna.
2. Kepala Dinas Kebersihan dan Pertamanan Surakarta, atas ijin yang diberikan sehingga penelitian ini bisa selesai tepat waktu
3. Kepala Dinas Lingkungan Hidup Sukoharjo, yang telah banyak meluangkan waktu dan perhatian selama penelitian ini berlangsung.
4. Kepala Laboratorium Hidrologi Fakultas Geografi UGM, yang telah bersedia bekerja sama dalam rangka pemeriksaan sampel penelitian.
5. Semua pihak yang telah membantu dan tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Akhirnya, penulis hanya bisa mempersembahkan karya ini membawa manfaat. Amin.
viii
B. Komposisi dan Karakteristik Air Lindi... 5
C. Efek Buruk Air Limbah... 6
D Ikan Nila Merah (Oreochromis niloticus)sebagai Bioindikator... 7
E. Detoksifikasi Leachate (Air Lindi) dengan PAC (Poly Aluminium Chloride) ……… 8 A. Jenis dan Rancangan Penelitian………... 11
B. Populasi dan Sampel Penelitian………... 12
C. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional……… 12
D. Lokasi dan Waktu Penelitian……… 14
E. Bahan dan Alat Penelitian………. 14
G. Analisis Data……… 17 V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Gambaran Umum Kawasan TPAS Putri Cempo Mojosongo ……. 19 B. Hasil Penelitian ……… 23 C. Pembahasan ………. 38 VI KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan……….. 50 B. Saran ……… 50 DAFTAR PUSTAKA
RINGKASAN
Pertambahan penduduk dengan segala aktivitasnya telah mengakibatkan peningkatan jumlah sampah. Jumlah sampah di TPAS yang sangat besar akan menyebabkan proses dekomposisi alamiah berlangsung secara besar-besaran pula. Proses dekomposisi akan mengubah sampah menjadi pupuk organik dan menimbulkan adanya
hasil samping yaitu air lindi yang dapat menyebabkan pencemaran air jika dibuang ke lingkungan tanpa pengolahan terlebih dahulu. Salah satu alternatif pengolahan adalah menggunakanpoly aluminium chloride(PAC).
Tujuan penelitian ini adalah: (1) menetapkan dosis PAC yang efektif untuk menurunkan toksisitas air lindi, (2) mengetahui kualitas air lindi setelah diperlakukan dengan PAC, (3) menetapkan nilai LC50 air lindi sebelum dan sesudah perlakuan, (4)
menetapkan persen penurunan toksisitas sesudah diperlakukan dengan PAC, dan (5) mengetahui pengaruh air lindi terhadap organ insang ikan uji antara sebelum dan sesudah perlakuan.
Rancangan penelitian ini adalah eksperimen murni (true experiment) dengan
pretest-posttest with control group design. Populasi dalam penelitian ini adalah air lindi yang berasal dari TPAS Putri Cempo Mojosongo Surakarta. Sampel penelitian berupa air lindi sebanyak 250 liter yang diambil dari bagianoutlet, cara pengambilan sampel dengan
metode quota sampling. Ikan uji yang digunakan adalah ikan nila merah (Oreochromis nloticus).
Hasil dosis PAC optimal pada penelitian ini adalah 6 g/l, sedangkan batas aman air lindi tanpa perlakuan PAC pada konsentrasi 2,107%, sedangkan pada air lindi dengan
penurunan parameter kualitas air lindi setelah diperlakukan dengan PAC, untuk semua parameter meskipun ada yang belum mencapai standar baku yang ditetapkan. Toksisitas
air lindi terhadap ikan uji berdasarkan LC50 24-96 jam sebagai berikut: (1) tanpa perlakuan PAC: 25,06% (24 jam); 21,07% (48 jam); 17,49% (72 jam); dan 14,97% (96 jam). (2) Dengan perlakuan PAC: 89,44% (24 jam); 63,73% (48 jam); 49,99% (72 jam);
dan 40,96% (96 jam). Sehingga persentase penurunan toksisitasnya adalah: 64,38% (24 jam), 42,66% (48 jam), 32,50% ( 72 jam), dan 25,99% (96 jam).
SUMMARY
The increase of population with their activities has caused the increase of the amount of wastes. The big amount of wastes in the landfill (TPAS) will lead to extensive natural decomposition of the wastes. The decomposition process will change wastes into
organic fertilizer and by-product in the form of leachate, which can contaminate water if it drained directly to the environment without being preprocessed. One alternative to process leachate is by using poly aluminium chloride (PAC).
The aims of the current study were: (1) to determine the effective PAC concentration to decrease leachate toxicity, (2) to evaluate the quality of the leachate after treatment with PAC, (3) to determine LC50 value of the leachate before and after treatment, (4) to determine percentage of leachate toxicity reduction after treatment with
PAC, (5) to identify the influence of leachate to the gill of the test fish before and after treatment with PAC.
The experimental design used was true experimental study with pretest-posttest
with control group design. Population in this study was leachate from Putri Cempo Landfill (TPAS Putri Cempo) Mojosongo Surakarta. The sample was 250 litres leachate obtained from the landfill outlet by quota sampling method. The test fish used was the red nila fish (Oreochromis niloticus).
The results revealed that the optimum concentration of PAC was 6 g/l, the safety threshold for leachate treated with PAC was 2.107%, and for leachate untreated with PAC was 6,373%. In addition, all of the leachate quality parameters were improved after
leachate toxicity based on LC50 24-96 hours were: (1) without PAC treatment: 25.06% (24 hours), 21.07% (48 hours), 17.49% (72 hours), and 14.97% (96 hours); (2) with PAC
treatment: 89.44% (24 hours), 63.73% (48 hours), 49.99% (72 hours), and 40.96% (96 hours). Therefore, the toxicity reductions were: 64.38% (24 hours), 42.66% (48 hours), 32.50% (72 hours), and 25.99% (96 hours).
