PEMANFAATAN MIKROALGA
Chlorella
sp.
SEBAGAI
BIOREMEDIATOR LOGAM BERAT TIMBAL (Pb) DARI
LUMPUR LAPINDO SIDOARJO
SKRIPSI
Oleh :
RIFTIN MAZIDAH
NIM. 10620106
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI MAULANA MALIK IBRAHIM
MALANG
PEMANFAATAN MIKROALGA
Chlorella
sp.
SEBAGAI
BIOREMEDIATOR LOGAM BERAT TIMBAL (Pb) DARI
LUMPUR LAPINDO SIDOARJO
SKRIPSI
Diajukan Kepada: Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
dalam Memperoleh Gelar Sarjana Sains (S.Si)
Oleh :
RIFTIN MAZIDAH
NIM. 10620106
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI MAULANA MALIK IBRAHIM
MALANG
MOTTO
“Hai orang-orang yang beriman, Jadikanlah sabar dan shalat
sebagai penolongmu. Sesungguhnya Allah beserta orang-orang
PERSEMBAHAN
Kupersembahkan skripsi ini untuk:
Ayahanda Mutefi dan ibunda Mustainah yang tiada henti memberi do’a dan
motivasi,
Serta terimakasihku kepada saudara-saudaraku (Saiful Kholik, Rahman, Saikul
Akhlak dan adikku Nailul Muflihah) yang telah menjadi penopang langkahku
selama ini…
Yang takkan terlupa…
Terimakasih teman-temanQ (Bagus Setiawan dan Siti Mar’atus Sholihah) atas
dukungan dan pengorbanan yang sangat berharga bagiku
viii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Puji syukur penulis haturkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan Rahmat dan Hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan studi sekaligus tugas akhir/skripsi ini dengan baik di Jurusan Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang.
Selanjutnya ucapan terima kasih seiring do’a dan harapan Jazakumullah Ahsanal jaza’ penulis haturkan kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan skripsi ini. Ucapan terima kasih ini penulis sampaikan kepada:
1. Prof. Dr. H. Mudjia Rahardjo, M.Si selaku Rektor Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang.
2. Dr. drh. Hj. Bayyinatul Muchtaromah, M.Si selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang.
3. Dr. Evika Sandi Savitri, M.P selaku Ketua Jurusan Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang.
4. Dr. Hj. Ulfa Utami, M.Si selaku Dosen Pembimbing I tugas akhir/skripsi, yang telah banyak memberikan pengarahan dan pengalaman yang berharga.
5. Dr. H. Ahmad Barizi, M.A selaku Dosen Pembimbing Agama tugas akhir/skripsi, yang telah banyak memberikan pengarahan tentang integrasi sains dan agama islam.
ix
6. Kholifah Holil, M.Si selaku Dosen Wali yang senantiasa memberikan pengarahan selama penulis menempuh kuliah.
7. Segenap sivitas akademika Jurusan Biologi, terutama seluruh dosen, terima kasih atas segenap ilmu dan bimbingannya.
8. Kedua orang tua penulis Bapak Mutefi dan Ibu Mustainah yang senantiasa memberikan kasih sayang, do’a, dukungan dan dorongan semangat kepada penulis selama ini.
9. Teman-teman terbaik penulis Bagus Setiawan dan Siti Mar’atus Sholihah yang berkenan membantu penelitian penulis selama ini, serta seluruh teman-teman biologi angkatan 2010 yang berjuang bersama-sama untuk mencapai kesuksesan. 10.Semua pihak yang ikut membantu dalam menyelesaikan tugas akhir/skripsi ini
baik berupa materiil maupun moril.
Penulis berharap semoga tugas akhir/skripsi ini bisa memberikan manfaat kepada para pembaaca khususnya bagi penulis secara pribadi. Amin Ya Rabbal Alamin.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Malang, September 2014
x DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL HALAMAN PENGAJUAN HALAMAN PERSETUJUAN HALAMAN PENGESAHAN
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN HALAMAN MOTO
HALAMAN PERSEMBAHAN
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR TABEL ... xiii
ABSTRAK ... xiv
ABSTRACT ... xv
صخلملا ... xvi
BAB I ... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 8 1.3 Hipotesa Penelitian ... 9 1.4 Tujuan Penelitian ... 9 1.5 Manfaat Penelitian ... 9 1.6 Batasan Masalah ... 10 BAB II ... 11
2.1 Ekologi dalam Islam ... 11
2.1.1 Pentingnya Menjaga Kelestarian Lingkungan ... 12
2.1.2 Konsep Kembali Ke Alam ... 15
2.2 Lingkungan Perairan ... 17
2.3 Peristiwa Lumpur Lapindo ... 18
2.4 Logam Berat ... 20
2.4.1 Pengertian Logam Berat ... 20
2.4.2 Logam Timbal (Pb) ... 20
2.4.3 Sifat Timbal (Pb) ... 21
2.4.4 Toksisitas Logam Berat ... 22
2.5 Baku Mutu Air ... 23
2.6 Pencemaran Lingkungan Perairan ... 24
2.7 Bioremidiasi Logam Berat... 25
xi
2.8.1 Struktur Morfologi Chlorella sp. ... 27
2.8.2 Klasifikasi Chlorella sp. ... 28
2.8.3 Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Chlorella sp. ... 29
2.8.4 Fase Pertumbuhan Mikroalga Chlorella sp. ... 30
2.8.5 Adsorpsi Logam Berat oleh Chlorella sp. ... 31
2.9 Spektrofotometer Serapan Atom ... 32
BAB III ... 34
3.1 Jenis dan Rancangan Penelitian ... 34
3.2 Waktu dan Tempat Penelitian ... 35
3.3 Lokasi Pengambilan Sampel... 35
3.4 Variabel Penelitian... 36
3.5 Alat dan Bahan ... 36
3.5.1 Alat ... 36
3.5.2 Bahan ... 36
3.6 Prosedur Penelitian ... 37
3.6.1 Pengambilan Sampel Lumpur Lapindo ... 37
3.6.2 Pembuatan Media Ekstrak Tauge (MET) Chlorella sp. ... 37
3.6.3 Pembiakan Chlorella sp. ... 38
3.6.4. Penginokulasian Chlorella sp. Ke Media Lumpur Lapindo .... 38
3.6.5 Penghitungan Populasi Chlorella sp. ... 39
3.6.6 Analisa Atomic Absorption Spectrofotometer (AAS) ... 40
3.7 Analisa Data... 41
3.7.1 Perhitungan Efisiensi Penyerapan Logam... 41
3.7.2 Hasil Analisa Kadar Pb ... 42
BAB IV ... 43
4.1 Kurva Pertumbuhan Chlorella sp. pada Media Lumpur Lapindo ... 43
4.2 Efisiensi Penyerapan Logam Pb dari Lumpur oleh Chlorella sp. ... 49
4.3 Kajian Keislaman Tentang Pelestarian Lingkungan... 54
4.3.1 Lingkungan dalam Perspektif Islam ... 54
4.3.2 Pelestarian Lingkungan dalam Perspektif Islam ... 57
4.3.3 Pemulihan Lingkungan dalam Perspektif Islam ... 58
BAB V ... 61
5.1 Kesimpulan ... 61
5.2 Saran ... 61
DAFTAR PUSTAKA ... 62
Lampiran 1. Hasil Penghitungan Pertumbuhan Populasi Chlorella sp. ... 68
Lampiran 2. Hasil Penyerapan Pb dari Lumpur Lapimdo oleh Chlorella sp.74 Lampiran 3. Perhitungan Kurva Standart Pb. ... 76
xii
DAFTAR GAMBAR
2.3 Semburan Lumpur Panas Lapindo……… 18 2.8 Struktur Morfologi dan Koloni Chlorella sp………. 27 3.3 Peta Lokasi Sampling Lumpur Lapindo……… 35 4.1 Pertumbuhan Chlorella sp. 400 ml. pada Media Lumpur Lapindo ………….. 43 4.2 Pertumbuhan Chlorella sp. 600 ml. pada Media Lumpur Lapindo…………... 46 4.3 Pertumbuhan Chlorella sp. 800 ml. pada Media Lumpur Lapindo…………... 47
xiii
DAFTAR TABEL
2.5 Baku Mutu Kualitas Air DAS Berdasarkan PP. No.82 Tahun 2001……….. 24 3.1 Rancangan Penelitian………. 34 4.3 Hasil Penyerapan Pb. pada Lumpur Lapindo oleh Chlorella sp……… 50
xiv
ABSTRAK
Mazidah, Riftin. 2014. Pemanfaatan Mikroalga Chlorella sp. Sebagai Bioremediator Logam Berat Timbal (Pb) Dari Lumpur Lapindo Sidoarjo. Tugas Akhir/Skripsi Jurusan Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang. Pembimbing: (I) Dr.Hj.Ulfa Utami, M.Si. (II) Dr.H.Ahmad Barizi, M.A
Kata kunci: Chlorella sp., bioremediator, logam Pb, Lumpur Lapindo Sidoarjo Pembuangan Lumpur Lapindo Sidoarajo ke badan air (laut) menyebabkan kerusakan ekosistem perairan tersebut. Kandungan logam Pb pada Lumpur Lapindo Sidoarjo telah mencapai ambang batas, telah mengakibatkan kematian beberapa jenis biota perairan yang ada pada laut tersebut. Salah satu jenis mikroalga yang dapat dijadikan sebagai bioremediator logam Pb adalah Chlorella sp. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pertumbuhan Chlorella sp. pada media Lumpur Lapindo dan mengetahui volume penambahan serta waktu kontak yang optimal dari Chlorella
sp.dalam menyerap logam Pb pada Lumpur Lapindo.
Penelitian ini bersifat eksperimental, menggunakan metode deskriptif kuantitatif melalui RAL faktorial yang terdiri atas dua macam perlakuan variasi volume penambahan Chlorella sp. (kontrol, 400 ml., 600 ml., dan 800 ml.) dan waktu kontak (0, 7 dan 14 hari) dan empat kali ulangan untuk tiap perlakuan. Analisa kadar Pb menggunakan metode spektrofotometri. Analisis data dengan menghitung konsentrasi logam Pb terserap menggunakan metode Langmuir kemudian data hasil analisa kadar Pb akhir dibandingkan dengan baku mutu kualitas air DAS (Daerah Aliran Sungai) berdasarkan Peraturan Pemerintah No.82 Tahun 2001 yaitu sebesar 0,03 ppm. Pengambilan sampel pada bak penampungan pipa pembuangan saluran ketiga. Pembiakan Chlorella sp. dilakukan dengan pembuatan Media Ekstrak Tauge dilanjutkan proses bioremediasi dengan menginokulasian Chlorella sp. media pada Lumpur Lapindo dan dihitung kepadatan jumlah sel menggunakan mikroskop.
Hasil penelitian menunjukkan Pertumbuhan Chlorella sp. pada media lumpur Lapindo Sidoarjo mengalami kenaikan populasi sampai hari ke-6. Volume penambahan dan waktu kontak yang optimal dari Chlorella sp. untuk menyerap logam berat timbal (Pb) dari lumpur Lapindo Sidoarjo adalah 400 ml. selama 14 hari yaitu sebesar 68,62%.
xv
ABSTRACT
Mazidah, Riftin. 2014. Utilization of Microalgae Chlorella sp. as Bioremediator Heavy
Metal Lead (Pb) from Sidoarjo mudflow. Final Project / Minorthesis Department of Biology, Faculty of Science and Technology, Maulana Malik Ibrahim State Islamic University of Malang. Supervisor: (I) Dr.Hj.Ulfa Utami, M.Sc. (II) Dr.H.Ahmad Barizi, M.A
Keywords: Chlorella sp., Bioremediator, Pb, Sidoarjo mudflow
Effluent Lapindo Mud of Sidoarajo into a water (sea) causing damage to the aquatic ecosystem. The content of Pb on Sidoarjo mudflow has reached the threshold; the result is the death of several types of aquatic biota that exist in the sea. One type of microalgae that can be
used as bioremediator Pb is Chlorella sp. The objectives of the study is to determine the
growth of Chlorella sp. in the Lapindo Mud and to know the volume of mudflow and the
addition of optimal contact time of Chlorella sp. to absorb Pb on mudflow.
This study is experimental, using quantitative descriptive method through CRD factorial consisting of two kinds of treatment volume variations adding Chlorella sp. (control, 400 ml., 600 ml., and 800 ml.) and contact time (0, 7 and 14 days) and four replications for each treatment. The analysis of Pb concentration is using spectrophotometric method. Analysis of the data by calculating the concentration of Pb absorbed using the Langmuir method of data analysis results then the final Pb levels compared with water quality standards watershed (Watershed) based on Government Regulation No.82 of 2001 in the amount of 0.03 ppm. Taking the sample is at the tank discharge third channel of the pipe. Culturing
Chlorella sp. done by making Sprouts Extract Media bioremediation process followed by menginokulasian Chlorella sp. media on Lapindo mud density and number of cells counted using a microscope.
The results of the study showed growth of Chlorella sp. Lapindo mudflow in
Sidoarjo medium population increased until day 6. Volume and the addition of optimal
contact time of Chlorella sp. to absorb the heavy metals lead (Pb) from Lapindo Sidoarjo
xvi صخلملا ةديزم . نيتفر . ٤١٠٢ امك .بلحط بلاحطلا نم ةدافتسلاا يسايديميرويب نم صاصرلا )صاصرلا( ةليقثلا نداعملا ةينيطلا تاقفدتلا زوجروديس ودنيف لا . كلام انلاوم ةيملاسلإا ةيلاو ةعماج يف ايجولونكتلاو مولعلا ةيلك ،ءايحلأا مسق ايجولويبلا فرشملا .جنلاام ميهاربإ ةفلوا ريتسجام ،يماتوي فرشملا . :نيدلا يزراب دمحا ريتسجام لكلا ةيسيئرلا تام ،بلحط : يسايديميرويب ةينيطلا تاقفدتلا وجراوديس ،صاصرلاو ، صلختلا نيطلا ودنيبا ىلإ زوجروديس ىوتحم .يئاملا يئيبلا ماظنلا ىلع اررض ببست )رحبلا( ءاملا نم مسجلا تابنلا نم عاونأ ةدع ةافو ىلإ تدأ ،ةبتع ىلإ لصو دق ةينيطلا تاقفدتلا وجراوديس ىلع صاصرلا ةيئاملا تاناويحلاو تا مدختست نأ نكمي يتلا بلاحطلا نم دحاو عون .رحبلا يف ةدوجوملا يسايديميرويب هذه فدهتو .بلحط وه صاصرلا لايرولشلل لثملأا لاصتلاا تقو ةفاضإو ةينيطلا تاقفدتلا مجح ةفرعمو ملاعلإا لئاسو .بلحط ومن ديدحت ىلإ ةساردلا . يف لا تاقفدتلا ىلع صاصرلا صتمت ةينيط . بورضم للاخ نم يمكلا يفصولا جهنملا مادختساب كلذو ،ةيبيرجتلا ةساردلا هذه CRD نم نيعون نم نوكتت ،مكحتلا( .بلحط افيضم ةلماعملا مجح تافلاتخلاا 044 ،لم 044 ،لم 044 ( لاصتلاا تقوو ).و لم 4 و 7 و 40 ادختساب صاصرلا زيكرت ليلحت .ةلماعم لكل تارركم ةعبرأو )اموي باسح قيرط نع تانايبلا ليلحت .يفيطلا ةقيرط م عم ةنراقملاب ةيئاهنلا صاصرلا تايوتسم مث تانايبلا ليلحت جئاتن رويمجنا ةقيرط مادختساب تصتمإ صاصرلا زيكرت ةحئلالا ةموكح ساسأ ىلع )هايملا تاعمجتسم( هايملا تاعمجتسم هايملا ةدوج ريياعم No.82 ماعل 1444 اهردقو 4040 ف ءزج ةيلمع جارختسا معارب لعجب مايقلا .بلحط ةعارز .ةثلاثلا ةانقلا بيبانأ فيرصت نازخ يف تانيعلا ذخأ .نويلملا ي اهيلت ملاعلإا لئاسو ةيجولويبلا ةجلاعملا لخدا تصحأ ايلاخلا ددعو نيطلا ةفاثك ودنيبا ىلع ملاعلإا لئاسو .بلحط رهجملا مادختساب . داز .بلحط ومن جئاتنلا ترهظأ موي ىتح ةطسوتملا ناكس وجراوديس يف ةينيطلا تاقفدتلا ودنيبا 0 نازم نيطلا وجراوديس ودنيبا نم )صاصرلا( صاصرلا ةليقثلا نداعملا صاصتملا .بلحطلل لثملأا لاصتلاا تقوو تافاضلإا ناك 044 ةدمل .لم 40 غلبم يف اموي 68,62%.
