KANDUNGAN KADMIUM (CD) AKIBAT PEMBERIAN LIMBAH LUMPUR ( SLUDGE ) PADA TANAMAN KANGKUNG DARAT ( Ipomoea Reptans Poir. ) DI TANAH INCEPTISOL KWALA BEKALA
SKRIPSI
Oleh:
LOIST VICTOR 120301253
AGROTEKNOLOGI – ILMU TANAH
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2019
KANDUNGAN KADMIUM (CD) AKIBAT PEMBERIAN LIMBAH LUMPUR ( SLUDGE ) PADA TANAMAN KANGKUNG DARAT ( Ipomoea Reptans Poir. ) DI TANAH INCEPTISOL KWALA BEKALA
SKRIPSI
Oleh:
LOIST VICTOR 120301253
AGROTEKNOLOGI – ILMU TANAH
Skripsi Sebagai Salah Satu SyaratUntuk Memperoleh Gelar Sarjana di Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara Medan
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2019
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh berbagai jenis limbah (sludge) terhadap sifat tanah Inceptisol dan kandungan logam Cd pada tanah dan tanaman kangkung darat (Ipomoea reptans poir.) Penelitian ini dilaksanakan di lahan kebun di Desa Brahrang, kota Binjai, dengan ketinggian ± 28 m di atas permukaan laut dengan 2 faktor perlakuan yaitu jenis limbah sludge dengan taraf perlakuan limbah pemukiman dan industri di kawasan KIM Mabar dan sisa pembakaran sampah pemukiman dan dosis dengan taraf perlakuan 50%, 75% dan 100% yang diaplikasikan dengan ulangan sebanyak 3 kali sehingga didapatkan jumlah unit sampel sebanyak 3 x 3 x 3 = 27 unit sampel. Data dianalisis dengan sidik ragam, dimana bila perlakuan berpengaruh nyata, dilanjutkan dengan uji beda rataan menggunakan Uji Duncan (DMRT) padataraf 5%. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan didapatkan bahwa limbah lumpur (sludge) yang berasal dari limbah pemukiman, industri di kawasan KIM Mabar dan sisa pembakaran sampah pemukiman yang diaplikasikan di tanah dapat meningkatkan kandungan logam Cd tanah Inceptisol dan Cd tanaman kangkung. Kandungan Cd dalam tanah dengan pada faktor jenis limbah sludge pada semua taraf dan dosis pada taraf 75% dan 100% berdasarkan hasil analisis melebihi batas kritis logamberat Cd didalam tanah. Dari hasil analisis konsentrasi logam Cd lebih tinggi pada tanaman daripada di tanah.
Abstract
This study aims to determine the effect of various types of waste (sludge) on the nature of Inceptisol soil and Cd metal content in soil and land water spinach plants (Ipomoea reptanapoir.) This research was carried out on land in Brahrang Village, Binjai city, with a height of ± 28 m above sea level with 2 treatment factors, namely the type of sludge waste with the level of treatment of residential and industrial waste and residual combustion and dosage with a treatment level of 50%, 75% and 100% applied with replications 3 times so that the number of sample units is 3 x 3 x 3 = 27 sample units. Data were analyzed by variance, where if the treatment had a significant effect, followed by a standardized test using Duncan Test (DMRT) at the level of 5%. From the results of research that has been done it was found that sludge originating from residential, industrial waste and combustion residues applied on the soil can increase the metal content of Cd Metal in Inceptisol and Cd in spinach plant. The content of Cd in soil with the type of sludge at all levels and doses at the level of 75% and 100% based on the results of the analysis exceeds the critical limit of Cd heavy metals in the soil. From the results of the analysis the concentration of Cd metal is higher in plants than in the soil.
RIWAYAT HIDUP
Loist Victor lahir di Medan, pada tanggal 25 Juni 1995 sebagai anak kedua dari tiga bersaudara dari keluarga Loist Dermawan dan Mimi Lutan
Riwayat Pendidikan:
1. Tahun 1999 Taman Kanak-kanak di TK Perguruan Kalam Kudus di Medan,Sumatera Utara dan lulus tahun 2000.
2. Tahun 2000 Sekolah Dasar di SD Perguruan Kalam Kudus di Medan, Sumatera Utara dan lulus tahun 2006.
3. Tahun 2006 Sekolah Menengah Pertama di SMP Perguruan Kalam Kudus di Medan, Sumatera Utara dan lulus tahun 2009.
4. Tahun 2009 Sekolah Menengah Atas di SMA Perguruan Kalam Kudus di Medan, Sumatera Utara dan lulus tahun 2012.
5. Tahun 2012 memasuki Program Studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian dan memilih jurusan Ilmu Tanah melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN)
Aktivitas Selama Pendidikan:
1. Tahun 2015 melaksanakan PKL (Praktek Kerja Lapangan) di PTPN V Kebun Teluk Kuantan.
2. Anggota Forum Komunikassi Mahasiswa Ilmu Tanah (FOKUSIMITI) 2015/2016.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur Penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat kasih dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini tepat pada waktunya. Skripsi ini dengan judul “Kandungan Kadmium (Cd) Akibat Pemberian Limbah Lumpur ( Sludge ) Pada Tanaman Kangkung Darat ( Ipomoea Reptans Poir. ) Di Tanah Inceptisol Kwala Bekala” Sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada komisi pembimbing yaitu Dr.Ir.Sarifuddin, M.P. dan Jamilah SP, MP.yang telah banyak membantu dan membimbing penulis selama penyelesaiaan Skripsi ini.
Penulis menyadari skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh Karena itu saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan penulis untuk perbaikan di masa mendatang. Akhir kata penulis mengharapkan, semoga Skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Oktober 2019
Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK ………i
ABSTRACT………..ii
RIWAYAT HIDUP ……… iii
KATA PENGANTAR …...……….……….………... iv
DAFTAR ISI ……….………... v
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR LAMPIRAN ... viii
DAFTAR LAMPIRAN FOTO ……… ix
PENDAHULUAN Latar Belakang .………... 1
TujuanPenelitian ………. 2
Kegunaan Percobaan ………... 2
TINJAUAN PUSTAKA Logam Berat Kadnium( Cd )……… 3
Limbah Sludge ………. 6
Tanaman Kangkung Sebagai Akumulator logam ………... 8
BAHAN DAN METODE Tempat danWaktu Percobaan ……… 10
Bahan dan Alat ………. 10
Metode Penelitian ………. 11
Pelaksanaan penelitian………...13
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil………... 15
Pembahasan………...………... 18
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan……… 25
Saran………...………... 25
DAFTAR PUSTAKA ……… 26
LAMPIRAN ………... 27
DAFTAR TABEL
No Judul Halaman
1 Batas Kritis Logam Berat Dalam Tanah (ppm) 6 2 Ambang Gawat Unsur Logam Berat Bagi Tanaman 8 3 Kemasaman (pH) Tanah Setelah 2 Minggu Aplikasi Limbah 15 4 Hasil Analisa C-Organik Setelah Pencampuran Limbah Dengan
Tanah
16 5 Hasil Analisa Logam Cd Pada Tanah Inceptisol Setelah Aplikasi
Limbah Selama 2 Minggu (ppm)
17 6 Hasil Analisa Kandungan Logam Cd Pada Tanaman Kangkung 18
DAFTAR GAMBAR
No Judul Halaman
1 Hubungan Cd Tanah dengan Cd Tanaman 22
2 Hubungan pH tanah dengan Kandungan Logam Cd Tanaman 23
3 Hubungan pH Tanah dengan Logam Cd Tanah 24
DAFTAR LAMPIRAN
No Judul Halaman
1 Data Hasil Analisis Kandungan pH pada tanah 28 2 Data Hasil Analisis Kandungan C-organik 29 3 Data Hasil Analisis Kandungan Cd Pada Tanah 30 4 Data Hasil Analisis Kandungan Cd PadaTanaman 31 5 Daftar Sidik Ragam Kandungan pH pada tanah 32 6 Daftar Sidik Ragam Kandungan C-organik dalam tanah 33 7 Daftar Sidik Ragam Kandungan Cd dalam tanah 34 8 Daftar Sidik Ragam Kandungan Cd pada tanaman 35
DAFTAR LAMPIRAN FOTO
No Judul Halaman
1 Hasil tanaman kangkung setelahb penanaman 4 minggu dengan perlakuan Limbah industri
36 2 Hasil tanaman kangkung setelahb penanaman 4 minggu dengan
perlakuan Limbah Pemukiman Perkotaan
37 3 Hasil tanaman kangkung setelahb penanaman 4 minggu dengan
perlakuan Limbah bakaran sampah
38 4 Peta Pengambilan sampel limbah pemukiman perkotaan 39
PENDAHULUAN Latar Belakang
Limbah bahan berbahaya dan beracun adalah sisa suatu usaha dan/atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya dan/atau beracun yang karena sifat dan/atau konsentrasinya dan/atau jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung, dapat mencemarkan dan/atau merusakkan lingkungan hidup, dan/atau dapat membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta makhluk hidup lain (Undang-undang Pengelolaan Lingkungan Hidup No.
23/1997).
Menurut Setiawan (2015), berdasarkan dari wujud limbah yang dihasilkan, limbah dibagi menjadi tiga yaitu limbah padat, limbah cair dan gas. Menurut Ristiawan (2012), dalam proses pengolahannya, industri menghasilkan hasil samping dari proses pengolahan air limbahnya yakni berupa sludge. Sludge yang dihasilkan ini menimbulkan masalah bagi lingkungan maupun bagi Industri tersebut, karena belum ada penanganan dan pengolahan terhadap lumpur tersebut.
Sludge instalasi pengolahan air limbah (IPAL) industri memiliki kandungan
bahan-bahan organik yang tinggi. Sehingga mempunyai potensi sebagai bahan baku pupuk organik.
Limbah sludge memiliki kandungan hara N yang tinggi , P yang sangat tinggi dan K yang rendah, selain itu juga didapat kandungan Ca, dan Mg beserta kandungan logam lain seperti Pb, Cd, Sm dan Sb (Yazid. dkk, 2005).
Pada kawasan Industri Medan seperti di daerah Mabar, banyak masyarakat menanam berbagai jenis sayuran, diantaranya adalah sayur kangkung dan menggunakan air di sekitarnya untuk kebutuhan penyiraman tanaman dan
dikhawatirkan telah tercemar oleh logam dari limbah industri dari hasil pembuangan limbah pabrik.
Pada sebagian rumah tangga di daerah pemukiman menggunakan sisa hasil pembakaran sampah sebagai bahan penyubur tanaman.Di perkotaansering menggunakan limbah sludge dari parit sebagai penyubur tanah dan tanaman tanpa mengetahui dampak buruk terhadap tanah, tanaman dan produk tanaman tersebut.Oleh sebab dilakukan penelitian ini untuk mengetahui dampak pengaplikasian limbah lumpur (sludge) terhadap kandungan logam Cd tanah dan tanaman kangkung darat (Ipomoea reptana poir.)
Tujuan Penelitian
Untuk mengetahui pengaruh berbagai jenis limbah (sludge) terhadap sifat tanah Inceptisol dan kandungan logam Cd pada tanah dan tanaman kangkung darat (Ipomoea reptana poir.)
Hipotesis Penelitian
Limbah lumpur(sludge) yang berasal dari limbah pemukiman, industri dan sisa pembakaran yang di aplikasikan di tanah dapat meningkatkan kandungan logam Cd tanah Inceptisol dan Cd tanaman kangkung.
Kegunaan Penelitian
Kegunaan dari penelitian ini adalah sebagai salah satu sayarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan, dan untuk bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.
TINJAUAN PUSTAKA Logam Berat Kadmium (Cd)
Kadmium (Cd) adalah logam berwarna putih perak, lunak, mengkilat, tidak larut dalam basa, mudah bereaksi, serta menghasilkan kadmium oksida bila dipanaskan.Cd umumnya terdapat dalam kombinasi dengan klor (Cd klorida) atau belerang (Cd sulfit).Logam Cd bisa membentuk ion Cd2+ yang bersifat tidak stabil. Logam Cd merupakan unsur logam yang terletak dalam grup IIB pada tabel periodik unsur dengan nomor atom 40, berat atom 112,4 g/mol, mencair pada suhu 3210C dan mendidih pada suhu 76700C . Logam berat Cd bersifat lentur, tahan terhadap tekanan, serta dapat dimanfaatkan sebagai pencampur logam lain, seperti nikel (Ni), emas (Au), kuprum (Cu), dan besi (Fe) (Widowati dkk.,2008).
Karakteristik Cd yang lainnya adalah bila dimasukkan ke dalam larutan yang mengandung ion OH-, ion-ion Cd2+ akan mengalami pengendapan.
Endapan yang terbentuk biasanya dalam bentuk senyawa terhidratasi yang berwarna putih. Bila logam Cd digabungkan dengan senyawa karbonat, posfat, arsenat dan oksalat- ferro sianat maka akan terbentuk senyawa berwarna kuning (Palar, 2008).
Kadmium merupakan logam yang sangat penting dan banyak kegunaannya, khususnya untuk electroplating (pelapisan elektrik) serta galvanisasi karena kadmium memiliki keistimewaan nonkorosif. Logam Cd banyak digunakan dalam pembuatan alloy, pigmen warna pada cat, keramik, plastik, stabilizer plastik, katoda untuk Ni-Cd pada baterai, bahan fotografi, pembuatan tabung TV, karet, sabun, kembang api, percetakan tekstil, dan pigmen untuk gelas dan email gigi (Widowati dkk., 2008).
Kadmium akan mengalami biotransformasi dan bioakumulasi dalam organisme hidup (tumbuhan, hewan dan manusia). Dalam tubuh biota perairan jumlah logam yang terakumulasi akan terus mengalami peningkatan dengan adanya proses biomagnifikasi di badan perairan. Disamping itu, tingkatan biota dalam sistem rantai makanan turut menentukan jumlah Cd yang terakumulasi. Di mana pada biota yang lebih tinggi stratanya akan ditemukan akumulasi Cd yang lebih banyak, sedangkan pada biota tahap atas merupakan tempat akumulasi paling besar. Bila jumlah Cd yang masuk tersebut telah melebihi nilai baku mutu maka biota dari suatu level atau strata tersebut akan mengalami kematian dan bahkan kemusnahan (Palar, 2008).
Logam kadmium dan bentuk persenyawaannya dapat masuk ke lingkungan, terutama sekali merupakan efek samping dari aktivitas yang dilakukan manusia. Dapat dikatakan bahwa semua industri yang melibatkan kadmium dalam proses operasional industrinya menjadi sumber pencemaran Cd.
Selain itu cadmium juga berasal dari pembakaran sampah rumah tangga dan pembakaran bahan bakar fosil karena secara alami bahan bakar mengandung kadmium, penggunaan pupuk posfat (Palar, 2008).
Faktor - faktor yang mempengaruhi tingkat toksisitas logam berat antara lain suhu, salinitas, pH, dan kesadahan. Penurunan pH dan salinitas perairan menyebabkan toksisitas logam berat semakin besar.Peningkatan suhu menyebabkan toksisitas logam berat meningkat, sedangkan kesadahan yang tinggi dapat mengurangi toksisitas logam berat karena logamberat dalam air dengan kesadahan tinggi membentuk senyawa kompleks yang mengendap dalam air.
(Hutagalung, 1991)
Ada dua faktor penting yang berhubungan erat dengan penyerapan logam dalam jaringan tanaman, yaitu pH tanah dan konsentrasi logam dalam tanah.pH adalah faktor penting yang menentukan transformasi logam. Konsentrasi logam dalam jaringan tanaman menurun apabila pH tanah naik, dan semakin tinggi konsentrasi logam dalam tanah akan semakin tinggi pula konsentrasi logam dalam jaringan tanaman ( Darmono, 2001).
Derajat keasaman tanah adalah faktor utama dalam ketersediaan logam dalam tanaman. Tanah yang asam akan menaikkan pembebasan logam dalam tanah, termasuk logam yang toksik. Derajat keasaman yang tinggi mempengaruhi penyerapan logam dalam tanah. Naiknya ketersediaan logam dalam tanah dapat meningkatkan kandungan logam dalam tanaman.Akumulasi logam dalam tanaman tidak hanya tergantung pada kandungannya dalam tanah, tetapi juga tergantung pada unsur kimia tanah, jenis logam dan spesies tanaman (Darmono, 1995).
Logam yang masuk kedalam tubuh bersama makanan yang dikonsumsi, yang mana makanan telah terkontamisnasi, absorpsi kadmium yaitu sekitar 5- 8%.Absorpsi kadmium eningkat bila terjadi defisiensi kalsium (Ca), besi (Fe) dan rendah protein dalam makanan. Defisiensi kalsium akan merangsang sintesis ikatan Ca-protein sehingga akan meningkatkan absorpsi kadmium, sedangkan kecukupan seng dalam makanan dapat menurunkan absorpsi kadmium. Hal ini diduga karena seng merangsang produksi metalotionin (Widowati, 2008).
Tabel 1. Batas Kritis Logam Berat Dalam Tanah ( ppm )
Jenis Logam Berat Tanah
Pb 100
Cd 0.50
Co 10
Cr 2.5
Ni 50
Cu 60 – 125
Mn 1500
Zn 70
Sumber :Ministry of State for Population and Enviromental of Indonesia and Dalhosie, University Canada (1992)
Limbah Sludge
Air limbah (waste water) adalah kotoran dari manusia dan rumah tangga serta berasal dari industri, atau air permukaan serta buangan lainnya.Dengan demikian air buangan ini merupakan hal yang bersifat kotoran umum. Batasan lain mengatakan bahwa air limbah adalah kombinasi dari cairan dan sampah yang berasal dari daerah permukiman, perdagangan dan industri, bersama-sama dengan air tanah, air permukaan dan air hujan yang mungkin ada (Sugiharto, 2008).
Air buangan yang bersumber dari rumah tangga (domestic wastes water), yaitu air limbah yang berasal dari pemukiman penduduk. Pada umumnya air limbah ini terdiri dari ekskreta (tinja dan air seni), air bekas cucian dapur dan kamar mandi, dan umumnya terdiri dari bahan organik, Kusnoputranto (2002).
Limbah industri bersumber dari kegiatan industri baik karena proses secara langsung maupun proses secara tidak langsung. Limbah yang bersumber langsung dari kegiatan industri yaitu limbah yang terproduksi bersamaan dengan proses produksi sedang berlangsung, dimana produk dan limbah hadir pada saat yang sama. Sedangkan limbah tidak langsung terproduksi sebelum proses maupun sesudah proses produksi (Ginting, 2007).
Jumlah aliran air limbah yang berasal dari industri sangat bervariasi tergantung dari jenis dan besar-kecilnya industri, pengawasan pada proses industri, derajat penggunaan air, derajat pengolahan air limbah yang ada. Puncak tertinggi aliran selalu tidak akan dilewati apabila menggunakan tangki penahan dan bak pengaman. Untuk memperkirakan jumlah air limbah yang dihasilkan oleh industri yang tidak menggunakan proses basah diperkirakan sekitar 50 m3/ha/hari.
Sebagai patokan dapat dipergunakan pertimbangan bahwa 85 – 95% dari jumlah air yang digunakan adalah berupa air limbah apabila industri tersebut tidak menggunakan kembali air limbah. Apabila industri tersebut memanfaatkan kembali air limbahnya, maka jumlahnya akan lebih kecil lagi (Sugiharto, 2008).
Sludgeberasal dari proses pengolahan air limbah. Karena proses fisik
kimiayang terlibat dalamnya, lumpur cenderung berkonsentrasi logam berat dan senyawa organik biodegradable serta organisme berpotensi patogen (virus, bakteri dll) terdapat di perairan limbah. Sludgekaya nutrisi seperti nitrogen dan fosfor dan berisi bahan organik yang berguna. Bahan organik dan nutrisi adalah dua elemen utama yang membuat pupuk atau tanah organik (Yazid, dkk 2005).
Limbah sludgeyang mengandung bahan organik berpotensi meningkatkan
“Biological Oxygen Demand” (BOD) dan “Chemical Oxygen Demand” (COD), yang akan mempengaruhi kualitas air sungai dan sistem kehidupan aquatik serta dapat mengakibatkan pendangkalan air sungai. Salah satu upaya untuk mengantisipasinya adalah dengan mengolah kembali limbah sludge menjadi barang yang bermanfaat (Ruliansyah, 2012)
Tanaman Kangkung Sebagai Akumulator Logam
Pencemaran logam berat pada tanah menyebabkan gangguan kesehatan pada hewan dan manusia melalui perantara tumbuhan yang menyerap logam berat melalui akar ke dalam jaringan tanaman, yang selanjutnya akan masuk ke dalam siklus rantai makanan. Beberapa tanaman mempunyai kemampuan yang sangat tinggi untuk mengakumulasi berbagai pencemaran yang ada dan memiliki kemampuan menghilangkan pencemaran yang bersifat tunggal (Aiyen, 2004 )
Kadar logam berat tinggi di dalam tanah belum tentu menandakan fitoksisitas tinggi pula, karena laju serapannya oleh tumbuhan tidak berhubungan langsung dengan laju peningkatan kadarnya di dalam tanah.Dengan menggunakan besaran koefisien pengalihan (transfer coefficient). Ambang gawat unsur logam berat bagi tanaman secara umum terdapat pada Tabel 2. (Mengel dan Kirkby, 1987)
Tabel 2. Ambang Gawat Unsur Logam Berat Bagi Tanaman
Jenis Logam Berat Kadar Gawat (ppm) Bahan Kering Dalam Tanaman
Cr 1-2
Hg 2-5
Cd 5-10
Pb 10-20
Cu 15-20
Ni 20-30
Zn 150-200
Batas maksimum cekaman kadmium ( Cd ) pada pangan seperti buah dan sayur ( termasuk jamur, umbi, kacang, termasuk kacang kedelai, dan lidah buaya ), rumput laut dan biji-bijian adalah sebesar 0,2 mg/kg ( SNI, 7387:2009 )
Cekaman logam kadmium memengaruhi proses fisiologi dan morfologi kangkung air, salah satunya penurunan laju pertumbuhan yang menyebabkan perbedaan peningkatan biomassa kangkung air. Cekaman logam kadmium
membuat tanaman kangkung air melakukan adaptasi agar dapat bertahan hidup.
Kebutuhan tanaman kangkung air akan nutrisi membuat tanaman ini menyerap logam berat kadmium bersama hara yang ada pada media tanaman (Wulandari, dkk. 2014)
Limbah Bakaran Sampah
Pengolahan sampah dengan cara pembakaran merupakan salah satu alternatif pemilihan metode pengelolaan sampah padat rumah tangga. Dasar argumentasi yang digunakan untuk memilih sistem ini adalah ketersediaan lahan tempat pembuangan akhir sampah yang semakin terbatas dan pemanfaatan sampah rumah tangga sebagai bahan energi alternatif terbarukan. Sistem ini mempunyai keunggulan yaitu mampu mengurangi volume sampah yang besar (90%) dengan waktu yang relatif singkat, dapat mendetoksifikasi bahan pathogen hampir 100%, namun kekurangan sistem ini adalah dampak emisi gas buang dan sisa pembakaran yang dianggap sebagai bahan buangan berbahaya (B3) Selain itu polutan lain dapat terbentuk pada proses pembakaran antara lain logam berat, abu terbang, abu sisa pembakaran, dioksin dan furan, HCl, HF, SO2 dan CxHy.
Produk hasil pembakaran yang berpotensi mencemari lingkungan perlu dikontrol sampai mencapai ambang batas yang diperbolehkan ( Naryono dan soemarno, 2013 )
Hasil pembakaran limbah pertanian dan limbah rumah tangga mengandung unsur hara kalium (K), magnesium (Mg), dan Calsium (Ca). Ini berarti hasil pembakaran limbah dapat berpotensi untuk digunakan sebagai sumber pupuk alternatif yang murah. Sehingga dapat mengurangi biaya produksi dan meningkatkan keuntungan petani ( Ekawati dan Zasli, 2012 ).
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu percobaan
Penelitian ini dilaksanakaan di lahan kebun di Desa Brahrang, Kota Binjai, dengan ketinggian ± 28 m di atas permukaan laut.Analisis dilakukan di Laboratorium PT. Socfindo. Penelitian ini dimulai pada bulan Mei 2017 sampai dengan Februari 2018.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sludge di kawasan pabrik di KIM Mabar, Sludge dari pemukiman perkotaan di wilayah Medan dan sisa pembakaran sampah perumahan di wilayah Medan, Tanah mineral Inceptisol Kwala Bekala (3028’19” LU dan 98038’22” BT) sebagai media tanam, Benih tanaman kangkung darat sebagai tanaman indikator, air sebagai bahan untuk menyiram tanaman, label sebagai penanda perlakuan.
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah polybag sebagai wadah media tanam, ayakan pasir untuk memisahkan kompos (bahan organik) dari sampah plastik, kaca, besi, cangkul untuk mengambil limbah, goni untuk wadah limbah, gembor untuk menyiram tanaman, SSA (Spektometri Serapan Atom) untuk mengukur kadar logam berat. pH meter untuk mengukur pH tanah.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan rancangan acak kelompok (RAK) faktorial dengan 2 faktor perlakuan yaitu beberapa jenis limbah dan dosis limbah yang diaplikasikan dan dengan ulangan sebanyak 3 kali sehingga didapat jumlah unit sampel sebanyak 3 x 3 x 3 = 27 unit sampel
Faktor I : Beberapa Jenis Limbah Dengan taraf perlakuan sebagai berikut :
1. Limbah Lumpur (sludge) di Pemukiman Perkotaan ( L1 )
2. Limbah Lumpur (sludge) di Kawasan Industri KIM Mabar( L2 ) 3. Limbah Bakaran Sampah di Pemukiman ( L3 )
Faktor II : Dosis Limbah
Dengan taraf perlakuan sebagai berikut : 1. Dosis Limbah 50% ( D1 ) 2. Dosis Limbah 75% ( D2 ) 3. Dosis Limbah 100% ( D3 ) Maka didapat kombinasi sebagai berikut : L1 D1 L1 D2 L1 D3 L2 D2 L2 D1 L2 D3 L3 D3 L3 D2 L3 D1
Model linear yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK) pola Faktorial, sebagai berikut :
Yijk = μ + ρi + Aj + Bk + (AB)jk + εijk Dimana :
Yijk =Nilai pengamatan pada ulangan ke-i yang menggunakan jenis limbah ke-j dan taraf dosis ke-k.
Μ = Nilai rata-rata pengamatan.
Ρi = Ulangan ke-i
Aj = Faktor beberapa jenis limbah taraf ke-j Bk = Pengaruh dosis limbah taraf ke-k
(AB)jk = Pengaruh interaksi beberapa jenis limbah taraf ke-j dengan dosis limbah taraf ke-k.
εijk = Pengaruh galat percobaan pada ulangan ke-i yang memperoleh taraf Beberapa jenis limbah ke-j, dan taraf dosis limbah ke-k.
Analisi Data
Data dianalisis dengan analisis sidik ragam, dimana bila perlakuan berpengaruh nyata, dilanjutkan dengan uji beda rataan menggunakan Uji Duncan (DMRT) pada taraf 5%.
Pelaksanaan Penelitian
Pengambilan Limbah Sludge dan Tanah Mineral
Limbah sludge diambil di KIM Mabar, pemukiman dan sisa pembakaran sampahpemukiman perkotaan diambil secara komposit di beberapa lokasi di Kota Medan. Tanah Inceptisol diambil di Kwala Bekala
Persiapan Media Tanam
Disiapkan media tanam sesuai perlakuan yang sudah ditentukan sebanyak 5 Kg, kemudian ditempatkan di polybag.Setelah itu media tanam tersebut di inkubasi selama 2 minggu dalam kondisi kapasitas lapang, dan selanjutnya dilakukan pengambilan sampel tanah untuk dianalisis.
Analisis Kadungan Kadmium (Cd) Pada Campuran Tanah dan Limbah Sludge
Campuran tanah mineral inceptisol dan limbah sludge dianalisis untuk mengetahui kandungan Cadmium, pH tanah dan C-Organik.
Persemaian Bibit Kangkung
Sebelum dilakukan penanaman tanaman kangkung pada media tanam, dilakukan persemain tanaman kangkung dan dipindahkan ke media tanam pada umur empat hari..
Penanaman Bibit Kangkung
Setelah media tanam sesuai perlakuan diinkubasi selama 2 minggu dan sudah dibuat labelnya, maka dilakukan penanaman bibit dengan bibit yang baik dan sehat berumur 4 hari.
Perawatan Tanaman
Perawatan tanaman melakukan penyiraman, penyiangan gulma, tanpa dilakukan pengendalian hama dan penyakit menggunakan pestisida.
Pemanenan Tanaman
Pemanenan tanaman kangkung dilakukan pada umur 30 hari( 4 minggu ) setelah tanam.Pemanenan dilaksanakan dengan memisahkan bagian tajuk dan bagian akar.
Pengamatan Parameter:
• C-Organik dan pH tanah dilakukan setelah pencampuran limbah dan diinkubasi selama 2 minggu
• Kandungan logam Cd tanah dilakukan setelah pencampuran limbah dan diinkubasi selama 2 minggu
• Kandungan logam Cd pada tanaman dilakukan 4 minggu setelah tanam
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Dosis limbah dan jenis limbah memberikan pengaruh tidak nyata terhadap pH tanah dan C-Organik tanah
2. Pemberian Limbah bakaran sampah meningkatkan Cd tanah tertinggi dan semakin meningkat dengan semakin tinggi dosis yang diberikan.
3. Pemberian limbah industri perkotaan meningkatkan kandungan Cd tanaman tertinggi dan semakin meningkat dengan semakin tinggi dosis yang diberikan
Saran
1. Diperlukan penelitian lebih lanjut di lapangan untuk mengetahui pengaruh pemberian limbah sludge di lapangan terhadap tanaman konsumsi lainnya.
2. Tidak disarankan untuk menggunakan limbah sludge sebagai penyubur tanaman untuk tanaman pangan
DAFTAR PUSTAKA
Aiyen, 2004. Importance of root growth parameters to Cd and Zn acquisition by non hyperaccumulator and hyperaccumulator plants. Disseetation University of Hohenhein, Institute of plants nutrition, Verlag Graner- Meuren-Stugard
Darmono. (2001). Lingkungan Hidup dan Pencemaran: Hubungannya dengan Toksikologi Senyawa Logam. Jakarta: UI Press. Hal.72-28.
Ekawati, I, dan Zasli, P,. 2012. Potensi abu limbah pertanian sebagai sumber alternatif unsur hara kalium, kalsium dan magnesium untuk menunjang kelestarian produksi tanaman. Seminar nasional kedaulatan pangan dan energi. Madura
Farida.2004. Pencemaran Udaradan Permasalahannya. Institut Pertanian Bogor.
Bogor
Ganefati, A., P., Joko P., S., danAgus S., 2008. Pengelolaan Leachate Tercemar Pb sebagai Upaya Pencegahan Pencemaran Lingkungan TPA.BPPT Yogyakarta. J. Teknik Lingkungan Vol. 9 No. 1:92-97.
Ginting.P. 2007.Sistem Pengelolaan Lingkungan dan Limbah Industri, Cetakan pertama. Bandung: YramaWidya.
Hutagalung, H. P. 1991. Pencemaran Laut Oleh Logam Berat. Puslitbang Oseanologi. Status Pencemaran Laut di Indonesia dan Teknik Pemantauannya. LON (Lembaga Oceanografi indonesia) LIPI. Jakarta.
Kusnoputranto, H, 2002. Kesehatan Lingkungan.FKM UI, Jakarta.
Mengel, K. andA. Kirby. 1987. Principles of Plant Nutrition. 4th ed. Int. Potash inst., Wortblauf-Bern. Switzerland
Ministry of State for Population and Environment Republic of Indonesia and Dalhousie University Canada. 1992. Environmental Management in Indonesia. Report on Soil Quality Standards for Indonesia (interim report).
Naryono, E., dan Soemarno. 2013. Perancangan Sistem Pemilahan, Pengeringan dan Pembakaran Sampah Organik Rumah Tangga. Indonesian Green Technology Journal.Vol. 2 No. 1. Malang. E-ISSN.2338-1787..
Palar, H. 2008. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Rineka Cipta. Jakarta.
Ristyawan, A; Syafrudin; Samudro. G. 2012. Studi Pemanfaatan Aktivator Lumpur Aktif Dan EM4 Dalam Proses Pengomposan Lumpur Organik , Sampah Organik Domestik, Limbah Bawang Merah, Goreng Dan limbah Kulit Bawang. Program Studi Teknik Lingkungan Teknik UniversitasDiponegoro. eprints.undip.ac.id/40914/1/Jurnal.docx.
Diaksestanggal 1 Maret 2017.
Rusliansyah, F. Rahman, Z. Maimun, 2012. PemanfaaatanLimbah Sludge IPAL PT. BSKP Sebagai Bahan Substitusi Pembuatan Bata Beton. INFO TEKNIK, Volume 13 No. 1, Juli 2012
Setiawan.B. 2015. PengertianLimbah. ( Http://Ilmulingkungan.Com/Pengertian- Limbah/ ). DiaksesPada 24 April 2017
Siregar, D., Abdul R., danLahuddin M., 2014.
PengaruhPerlakuanKomposSampah Kota Dan Kompos Residu Rumah tangga Pada Tanah Terhadap Kadar Pb Serta Cd TersediadanProduksiSawi (BrasilliaoleraceaeL.).Jurnal Online Agroekoteknologi Vol. 2 No. 3:1106-1113.
SNI, 7387:2009. 02. Batas Maksimum Cemaran Kadmium (Cd) pada Pangan.
Sudarwin, 2008.Analisis Spasial Pencemaran LogamBerat (Pb Dan Cd) Pada Sedimen Aliran Sungai Dari Tempat Pembuangan Akhir (Tpa) Sampah Jatibarang Semarang. UniversitasDiponegoro. Semarang
Sugiharto, 2008.Dasar-DasarPengelolaan Air Limbah, Jakarta: Universitas Indonesia Press.
Sulistyorini, L., 2005. Pengelolaan Sampah Dengan Menjadikannya Kompos.
Jurnal kesehatan Lingkugan. Vol. 2, No. 1 :77-84.
Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 23 Tahun 1997 Tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup.
Widowati, Sastiono A., dan usuf R., 2008. Efek Toksik Logam Pencegahan dan Penanggulangan Pencemaran. Penerbit C.V Andi Offset. Yogyakarta.
Wulandari, R. T, Purnomo. Winarsih. 2014. KemampuanTanamanKangkung Air (Ipomoea aquatica) dalam Menyerap Logam BeratKadmium (Cd) Berdasarkan Konsentrasi dan Waktu Pemaparan Yang Berbeda.
LenteraBio Vol. 3 No. 1, Januari 2014: 83–89
Yazid, M. M, K. E,Supriyatni, ME. Budiono.2005. Kajian PemanfaatanSludge Ipal Kota Jogjakarta Sebagai Pupuk Organik Yang Ramah Lingkungan.
Puslitbang Teknologi Baru – Bantan. GANENDRA, Vol. VIII, No. 1
