ISOLASI DAN KULTIVASI MIKROALGA UNTUK PENGOLAHAN LIMBAH DARI SUNGAI CISADANE TANGERANG
DIAN PURNAMASARI
PROGRAM STUDI BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA
2020 M / 1441 H
UNTUK PENGOLAHAN LIMBAH DARI SUNGAI CISADANE TANGERANG
SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Pada Program Studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
DIAN PURNAMASARI 11150950000041
PROGRAM STUDI BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA
2020 M / 1441 H
v Dian Purnamasari. Isolasi dan Kultivasi Mikroalga untuk Pengolahan Limbah dari Sungai Cisadane Tangerang. Skripsi. Program Studi Biologi.
Fakultas Sains dan Teknologi. Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. 2020. Dibimbing oleh Megga Ratnasari Pikoli dan Hanies Ambarsari.
Agen biologis yang ramah lingkungan diperlukan untuk memperbaiki kualitas air Sungai Cisadane Tangerang akibat pencemaran limbah industri dan domestik.
Mikroalga memiliki potensi dalam mengurangi pencemaran di perairan. Tujuan peneletian ini untuk mendapatkan jenis mikroalga yang mampu menurunkan konsentrasi amonia, nitrat, fosfat dan sulfat agar tidak melebihi baku mutu air limbah. Penelitian dilakukan dengan mengisolasi mikroalga yang didapatkan dari Sungai Cisadane Tangerang, lalu dikultivasi dengan 7 perlakuan selama 21 hari dalam 100% konsentrasi larutan amonia, nitrat, fosfat, sulfat, larutan mix serta air sungai dan Bold Basal Medium sebagai kontrol. Hasil isolasi dan identifikasi jenis mikroalga yaitu Scenedesmus sp., Closterium sp. dan Chlorella sp. Hasil pemurnian isolasi untuk kultivasi adalah Chlorella sp. Penambahan Chlorella sp. dapat menurunkan kadar amonia, nitrat, fosfat dan sulfat dengan perbedaan yang signifikan pada berbagai konsentrasi perlakuan. Penyerapan kadar amonia sebesar 58% - 88%, penyerapan kadar nitrat sebesar 40% - 65%, penyerapan kadar fosfat sebesar 33% - 93% dan penyerapan kadar sulfat sebesar 25% - 75%. Chlorella sp.
memiliki potensi untuk memperbaiki kualitas air Sungai Cisadane Tangerang yang tercemar limbah cair, sesuai baku mutu air limbah pada Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.82 Tahun 2001 dan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No.5 tahun 2014, yang dibuktikan dengan penurunan kadar amonia, nitrat, fosfat, dan sulfat dalam air.
Kata kunci: Baku mutu air limbah ; Chlorella sp.; Mikroalga; Sungai Cisadane.
vi ABSTRACT
Dian Purnamasari. Isolation and Cultivation of Mikroalgae for Wastewater of Cisadane River Tangerang. Undergraduate Thesis. Departement of Biology.
Faculty of Science and Technology. State Islamic University Syarif Hidayatullah Jakarta. 2020. Advised by Megga Ratnasari Pikoli and Hanies Ambarsari.
Environmentally friendly biological agents are needed to improve the water quality of the Tangerang Cisadane River due to industrial and domestic waste pollution.
Microalgae has the potential to reduce water pollution. The purpose of this study is to obtain a type of microalgae that can reduce the concentration of ammonia, nitrate, phosphate and sulfate so as not to exceed the quality standards of wastewater. The study was conducted by isolating microalgae obtained from the Cisadane River in Tangerang, then cultivated with 7 treatments for 21 days in 100% concentration of ammonia, nitrate, phosphate, sulfate, mixed solution as well as river water and Bold Basal Medium as a control. The results of isolation and identification of microalgae species are Scenedesmus sp., Closterium sp. and Chlorella sp. The result of purification of isolation for cultivation is Chlorella sp. Addition of Chlorella sp.
can reduce levels of ammonia, nitrate, phosphate and sulfate with significant differences at various concentrations of treatment. Absorption of ammonia levels by 58% - 88%, absorption of nitrate levels by 40% - 65%, absorption of phosphate levels by 33% - 93% and absorption of sulfate levels by 25% - 75%. Chlorella sp.
has the potential to improve the water quality of the Cisadane River in Tangerang which is polluted by liquid waste, according to the quality standard of wastewater in the Republic of Indonesia Government Regulation No.82 of 2001 and Minister of the Environment Regulation No.5 of 2014, as evidenced by the decrease in levels of ammonia, nitrate, phosphate and sulfate in water.
Keywords: Chlorella sp.; Cisadane River; Microalgae; Wastewater quality standard.
vii Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.
Alhamdulillah, segala puji dan syukur kehadirat Allah Subhanahu wa Ta’ala yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahNya serta memberikan kemudahan dalam menyusun skripsi yang berjudul “Isolasi dan Kultivasi Mikroalga untuk Pengolahan Limbah dari Sungai Cisadane Tangerang”. Penelitian dilakukan di Pusat Teknologi Lingkungan (PTL) – Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), Gedung Geostech 820, Puspitek, Serpong.
Skripsi ini disusun dalam rangka memenuhi tugas akhir untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Program Studi Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. Penyelesaian skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh sebab itu, penyusun ingin mengucapkan terimakasih sebesar-besarnya kepada:
1. Prof. Dr. Lily Surraya Eka Putri M.Env.Stud. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi, beserta seluruh staffnya.
2. Dr. Priyanti, M.Si. selaku Ketua dan Narti Fitriana, M.Si. selaku Sekretaris Program Studi Biologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
3. Dr. Megga Ratnasari Pikoli M.Si. selaku pembimbing I yang dengan sabar memberikan bimbingan, dukungan dan saran yang bermanfaat dalam penulisan skripsi penulis.
4. Dr. Hanies Ambarsari, BSC.M.Appl.Sc. selaku pembimbing II, beserta seluruh staff INSINAS 2019 yang dengan sabar membimbing jalannya penelitan di Pusat Teknologi Lingkungan (PTL) – Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), Geostech 820, Serpong.
5. Dr. Nani Radiastuti, M.Si dan Agustina Senjayani, M.Si., selaku dosen penguji Seminar Proposal dan Seminar Hasil yang telah memberikan kritik dan saran yang membangun demi kelancaran penelitian.
6. Kedua Orang tua serta semua pihak yang telah memberikan dukungan baik fisik maupun mental hingga penelitian ini dapat terselesaikan.
Segala bentuk kritik dan saran yang bersifat membangun dibutuhkan dari berbagai pihak. Penyusun berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi penyusun dan pembaca sekalian.
Wassalamu’alaikum warahmatullah wabarakatuh
Jakarta, Juli 2020
Penyusun
viii DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK... v
KATA PENGANTAR... vii
DAFTAR ISI... viii
DAFTAR TABEL... x
DAFTAR GAMBAR... xi
DAFTAR LAMPIRAN... xii
BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1
1.2 Rumusan Masalah... 2
1.3 Hipotesis... 2
1.4 Tujuan... 2
1.5 Manfaat... 3
1.6 Kerangka Berpikir... 3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Mikroalga... 4
2.2 Sungai Cisadane... 5
2.3 Baku Mutu Air Limbah... 6
2.4 Parameter Pencemaran Air... 8
2.5 Mikroalga Sebagai Agen Pengolahan Limbah... 10
BAB III. METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat... 12
3.2 Alat dan Bahan... 12
3.3 Rancangan Penelitian... 12
3.4 Bagan Kerja... 13
3.5 Cara Kerja... 14
3.5.1. Pengambilan sampel... 14
3.5.2. Pengukuran Parameter Kualitas Air Sungai Cisadane... 14
3.5.3. Pembuatan Media Bold Basal Medium (BBM)... 14
3.5.4. Persiapan Alat Isolasi dan kultivasi... 15
3.5.5. Isolasi dan Identifikasi Mikroalga... 15
3.5.6. Kultivasi Stok Isolat Mikroalga... 16
3.5.7. Pengukuran Kualitas Kandungan Air Limbah... 17
3.6 Analisis Data... 19
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Isolasi dan Kultivasi Mikroalga... 20
4.2 Pertumbuhan Chlorella sp. ... 21
4.3 Biomassa Chlorella sp. ... 22
4.4 Penyerapan Amonia oleh Kultur Chlorella sp. ... 23
4.5 Penyerapan Nitrat oleh Kultur Chlorella sp. ... 25
4.6 Penyerapan Fosfat oleh Kultur Chlorella sp. ... 27
4.7 Penyerapan Sulfat oleh Kultur Chlorella sp. ... 28
4.8 DO Kultur Chlorella sp. ... 30
4.9 PH Kultur Chlorella sp. ... 31
4.10Suhu Kultur Chlorella sp. ... 33
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 35
5.2 Saran... 35
DAFTAR PUSTAKA... 36
LAMPIRAN... 40
x DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Baku Mutu Air Limbah Republik Indonesia... 7
Tabel 2. Kandungan limbah cair kelapa sawit sebelum dan sesudah digunakan kultivasi mikroalga... 11
Tabel 3. Perlakuan parameter penelitian konsentrasi senyawa... 12
Tabel 4. Hasil analisis uji kualitas air Sungai Cisadane... 13
Tabel 5. Hasil penyerapan parameter senyawa kimia pada air limbah... 34
xi Halaman
Gambar 1. Kerangka berpikir Penelitian... 3
Gambar 2. Status Mutu Air Sungai Cisadane Tahun 2014-2017... 7
Gambar 3. Bagan Kerja Penelitian... 13
Gambar 4. Kepadatan sel Chlorella sp. rata-rata... 21
Gambar 5. Biomassa kultur Chlorella sp. ... 23
Gambar 6. Kadar amonia pada kultur Chlorella sp. ... 24
Gambar 7. Kadar nitrat pada kultur Chlorella sp. ... 26
Gambar 8. Kadar fosfat pada kultur Chlorella sp. ... 27
Gambar 9. Kadar sulfat pada kultur Chlorella sp. ... 29
Gambar 10. DO media kultur Chlorella sp. ... 30
Gambar 11. pH media kultur Chlorella sp... 32
Gambar 12. Suhu media kultur Chlorella sp. ... 33
xii DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Komposisi per satu Liter media BBM... 40 Lampiran 2. Komposisi larutan mikro larutan EDTA dan
Larutan FeSO4, per 100 mL larutan stok... 40 Lampiran 3. Foto Pertumbuhan Mikroalga... 41 Lampiran 4. Gambar tiga jenis isolat mikroalga yang teradaptasi
dari Sungai Cisadane... 43 Lampiran 5. Hasil Analisis Variansi... 44
1 1.1. Latar Belakang
Banyaknya kegiatan manusia, seperti pemukiman, pertokoan, pertanian, rumah sakit dan industri, menyebabkan pencemaran air. Limbah melimpah yang dihasilkan oleh kegiatan industri, seperti industri pangan, kimia, logam dan minyak, mengakibatkan konsentrasi limbah melebihi daya asimilasi (kemampuan menetrali- sasi) badan air tersebut. Hal itu menyebabkan penurunan kualitas air untuk kepentingan bahan baku air minum dan irigasi pertanian, termasuk Sungai Cisadane yang berada di Kota Tangerang (Dawud, Namara, Chayati, & Muhammad, 2016).
Menurut Jiao (2015), masyarakat di sekitar Sungai Cisadane memiliki alternatif untuk memenuhi kebutuhan air, dengan pengambilan air bawah tanah, dan membeli dari perusahaan penyedia air bersih. Namun, cara tersebut mengharuskan masyarakat mengeluarkan dana yang besar, sehingga terpaksa menggunakan air sungai yang telah tercemar oleh limbah untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari.
Berdasarkan hasil pemantauan buku data SLHD oleh Pemerintah Kota Tangerang (2017), pada periode tahun 2014 - 2017 kualitas Sungai Cisadane menunjukkan kondisi Sungai Cisadane telah tercemar. Hal itu dikarenakan parameter baik fisika, kimia maupun mikrobiologi yang melebihi baku mutu air kelas II pada Peraturan Pemerintah No.82 Tahun 2001 tentang pengelolaan kualitas dan pengendalian pencemaran air.
Pengolahan limbah perlu dilakukan untuk mengurangi pencemaran, sehingga dapat tetap menjaga kelestarian lingkungan terutama oleh pelaku industri.
Pemerintah telah menetapkan baku mutu air limbah pada Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia No. 5 Tahun 2014. Pengolahan limbah secara kimia dan fisik untuk mencapai baku mutu air limbah memerlukan biaya yang besar dan kurang ramah lingkungan, sehingga perlu inovasi dan alternatif cara pengolahan limbah agar dapat dimanfaatkan masyarakat luas. Pemanfaatan mikroalga sebagai agen bioremediasi atau biasa disebut fikoremediasi, memiliki nilai produktivitas yang tinggi dan ramah lingkungan, sehingga sangat menguntungkan bagi industri dalam pengolahan limbah guna memenuhi baku mutu air limbah.
2
Alternatif pengolahan limbah terbaik dapat dilakukan secara biologi, dengan menggunakan mikroalga dalam mereduksi bahan pencemar (Chojnacka, 2013). Jenis mikroalga yang telah banyak diteliti untuk fikoremediasi diantaranya Chlorella dan Scenedesmus. Dalam skala laboratoris maupun skala lapang, menurut penelitian Lim, Chu, & Phang (2010), mikroalga Chlorella vulgaris dapat diaplikasikan untuk meremediasi limbah tekstil. Menurut penelitian Xiao-Fei et al.
(2019), kultur Scenedesmus obliquus 99,3 m/L mampu menurunkan kadar nitrat dan fosfat masing-masing sebesar 95% dan 54%.
Sungai Cisadane di Kota Tangerang yang tercemar limbah senyawa organik dan anorganik berupa nitrogen, fosfat dan sulfat, menyebabkan kandungan polutan dalam Sungai Cisadane menjadi tinggi (Dawud et al., 2016). Berdasarkan permasalahan tersebut, di Sungai Cisadane pertama kali dilakukan penelitian tentang mikroalga yang teradaptasi pada lingkungan tersebut. Mikroalga di Sungai Cisadane tersebut berpotensi mendegradasi zat pencemar, menjadi bahan yang kurang beracun atau tidak beracun pada air Sungai Cisadane Tangerang.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian diatas, dapat dirumuskan permasalahan diantaranya : 1. Jenis mikroalga apa yang dapat teradaptasi dari Sungai Cisadane.
2. Apakah mikroalga tersebut dapat menurunkan konsentrasi amonia, nitrat, fosfat dan sulfat agar tidak melebihi baku mutu air limbah.
1.3. Hipotesis
Berdasarkan uraian diatas, dapat dirumuskan hipotesis diantaranya : 1. Terdapat jenis mikroalga yang teradaptasi dari Sungai Cisadane.
2. Penambahan mikroalga tersebut dapat menurunkan konsentrasi amonia, nitrat, fosfat dan sulfat agar tidak melebihi baku mutu air limbah.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini diantaranya untuk :
1. Didapatkan jenis mikroalga yang dapat teradaptasi dari Sungai Cisadane.
2. Menganalisis apakah mikroalga tersebut dapat menurunkan konsentrasi amonia, nitrat, fosfat dan sulfat agar tidak melebihi baku mutu air limbah.
1.5. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini didapatkan isolat mikroalga yang teradaptasi pada Sungai Cisadane Tangerang untuk menurunkan konsentrasi amonia, nitrat, fosfat dan sulfat agar tidak melebihi baku mutu air limbah sebagai pengolahan limbah alternatif yang ramah lingkungan dengan biaya pengolahan yang murah.
1.6. Kerangka Berpikir
Berikut pada Gambar 1 merupakan alur kerangka berpikir dari percobaan isolasi dan kultivasi mikroalga untuk pengolahan limbah dari Sungai Cisadane Tangerang.
Gambar 1. Kerangka berpikir penelitian
Sungai Cisadane Tangerang Tercemar
Senyawa Amonia, Nitrat, Fosfat dan Sulfat Tinggi
Secara Fisika dan Kimia
Biaya Besar Kurang Ramah Lingkungan
Secara Biologi
Mikroalga Pencemaran Air
Pemukiman, Pertokoan, Pertanian dan Industri
Mendegradasi Senyawa Pencemar Air
Tidak Melebihi Baku Mutu Air Limbah.
Pengolahan Limbah
4 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Mikroalga
Allah Subhanahu Wata’ala, menjadikan air sebagai karunia di bumi yang sangat berlimpah, baik di laut, danau, sungai, mata air, maupun air yang turun dari atmosfer (langit). Begitu banyak makhluk hidup yang menggantungkan hidupnya pada air, mulai dari kebutuhan minum sampai sebagai habitat atau tempat hidup.
Maka dari air tersebut, Allah Subhanahu Wata’ala menciptakan mikroalga yang diyakini sebagai makhluk hidup pertama di bumi yang hidup di perairan, Allah Subhanahu Wata’ala telah menyatakan hal ini dalam Al-Qur’an surat Al-Anbiya ayat 30 :
مَل َوَأ َرَي َنيِذَّلا او ُرَفَك َّنَأ ِتا َواَمَّسلا َض رَ لْا َو
اَتَناَك اًق ت َر اَمُهاَن قَتَفَف اَن لَعَج َو ۖ
َنِم ِءاَم لا
َّلُك ء يَش يَح ۖ َلَفَأ َنوُنِم ؤُي
Artinya : “Dan apakah orang-orang yang kafir tidak mengetahui bahwasanya langit dan bumi itu keduanya dahulu adalah suatu yang padu, kemudian Kami pisahkan antara keduanya. Dan dari air, Kami jadikan segala sesuatu yang hidup. Maka mengapakah mereka tiada juga beriman?”
Secara morfologis diameter tubuh mikroalga berukuran antara 3-30 μm, berupa sel tunggal, berbentuk benang maupun koloni dan dikenal sebagai fito- plankton yang hidup diseluruh wilayah perairan tawar maupun laut. Mikroalga termasuk eukariotik, umumnya bersifat fotosintetik dengan pigmen fotosintetik hijau (klorofil), coklat (fikosantin), biru kehijauan (fikobilin), dan merah (fikoeritrin). Oleh karena itu mikroalga lebih banyak dijumpai pada badan air yang masih dapat ditembus sinar matahari atau zona fotik (Reynold, 2006).
Mikroalga mengalami beberapa tahap fase pertumbuhan. Pertama, fase adaptasi (fase lag), pada fase ini peningkatan paling signifikan terlihat pada ukuran karena secara fisiologis mikroalga menjadi sangat aktif. Metabolisme terjadi, namun pembelahan sel terjadi sangat sedikit, disebabkan oleh adaptasi sel dengan lingkungan baru. Kedua, fase logaritmik (fase eksponensial), fase ini dimulai dengan pembelahan sel dengan laju pertumbuhan yang meningkat secara intensif.
Jika kondisi kultur optimum maka laju pertumbuhan dapat mencapai nilai
maksimal. Pada fase ini merupakan fase terbaik untuk memanen metabolit primer.
Ketiga, fase stasioner, dimana medium pertumbuhan mikroorganisme kekurangan nutrient yang dibutuhkan untuk mikroorganisme tumbuh sehingga pembelahan sel tidak secepat fase eksponensial. Keempat, fase kematian, fase kematian pada mikroorganisme disebabkan karena nutrien pada medium habis hingga sel tidak mengalami pertumbuhan dan mencapai fase kematian (Simanjuntak, 2009).
Menurut Handayani & Ariyanti (2012), mikroalga memiliki peranan sangat penting dalam rantai makanan karena merupakan produser primer perairan. Selain itu juga dapat digunakan sebagai indikator kesuburan suatu perairan. Mikroalga telah banyak dimanfaatkan untuk berbagai keperluan manusia diantaranya bidang perikanan, industri farmasi, makanan suplemen, pengolahan limbah logam berat dan sumber energi alternatif biodiesel.
Mikroalga jenis Chlorella dan Spirulina memiliki kandungan protein dan vitamin yang tinggi sehingga dapat dilakukan pengembangan mikroalga sebagai sumber protein tinggi. Chlorella juga menghasilkan antibiotik klorelin yang dapat melawan penyakit yang disebabkan oleh bakteri. Dalam biomassa mikroalga terkandung senyawa penting yang sangat bermanfaat, seperti protein, karbohidrat, lemak dan asam nukleat. Persentase keempat komponen tersebut bervariasi tergantung jenis mikroalga. Berdasarkan hasil penelitian Chojnacka (2013), mikroalga Chlorella vulgaris memiliki kandungan protein sebesar 51-58%, karbohidrat 12-17%, lemak 14-22% dan asam nukleat 4-5%. Spirulina platensis memiliki kandungan protein sebesar 46-43%, karbohidrat 8-14%, lemak 4-9%, dan asam nukleat 2-5% . Mikroalga lainnya seperti, Botryococcus braunii, Dunaliella salina, Monalanthus salina mempunyai kandungan lemak berkisar 40-85%.
2.2. Sungai Cisadane
Fungsi air bagi masyarakat dan makhluk hidup lainnya sangat penting, sehingga keberadaan sumber air harus tetap dijaga baik secara kuantitas maupun kualitas. Sungai merupakan salah satu sumber air baku untuk memenuhi kebutuhan masyarakat. Namun, berdasarkan pantauan dari Peraturan Kementrian LH (2014), sebanyak 75% sungai di Indonesia tercemar berat akibat limbah industri dan limbah rumah tangga termasuk Sungai Cisadane di Kota Tangerang. Hal ini terjadi akibat sistem buangan air limbah yang tergolong buruk. Saluran Pembuangan Air Limbah
6
(SPAL) serta Instalasi Pengelolaan Air Limbah (IPAL) yang kurang memadai mengakibatkan kualitas air sungai menurun (Dawud et al., 2016).
Sungai Cisadane mengalir dari wilayah Provinsi Jawa Barat sampai Provinsi Banten dan melintasi Kabupaten Bogor, Kota Bogor, Kabupaten Tangerang dan Kota Tangerang. Sungai Cisadane merupakan salah satu sungai yang digunakan sebagai bahan baku air Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM), pertanian, perikanan, dan perindustrian dalam skala kecil maupun besar.
Sungai Cisadane - Kota Tangerang memiliki 3 Daerah Aliran Sungai (DAS) yang mengalir didalamnya yaitu DAS Cisadane, DAS Cirarab, dan DAS Angke.
Dari ketiga DAS tersebut, Sungai Cisadane adalah yang terpanjang lintasannya dan memiliki lebar sungai yang paling luas. Kini, kurang lebih ada 246 industri di Kota Tangerang, diawasi Badan Pengendalian Lingkungan Hidup (BPLH) karena banyak dari industri itu yang membuang limbah cair dan limbah kimia B3 yang berbahaya ke Sungai Cisadane dan mencemari lingkungan (Dawud et al., 2016) 2.3. Baku Mutu Air Limbah
Air limbah adalah cairan buangan yang berasal dari rumah tangga, industri dan tempat-tempat umum lainnya dan biasanya mengandung bahan-bahan atau zat yang dapat membahayakan kehidupan manusia dan mengganggu kelestarian lingkungan (Chandra, 2012). Menurut pasal 1 ayat 31 Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No. 5 tahun 2014, baku mutu air limbah adalah ukuran batas atau kadar unsur pencemar dan/atau jumlah unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya dalam air limbah yang akan dibuang atau dilepas ke dalam media air dari suatu usaha dan/atau kegiatan.
Berdasarkan hasil pemantauan buku data SLHD oleh Pemerintah Kota Tangerang (2017), pada periode tahun 2014 - 2017 kualitas Sungai Cisadane (Gambar 2) menunjukkan kondisi Sungai Cisadane telah tercemar. Hal ini dikarenakan parameter baik fisika, kimia maupun mikrobiologi yang melebihi baku mutu air kelas II pada Peraturan Pemerintah No.82 Tahun 2001 tentang pengelolaan kualitas dan pengendalian pencemaran air. Status mutu air Sungai Cisadane tahun 2014 - 2017 terdapat pada Gambar 2 berikut.
Gambar 2. Status Mutu Air Sungai Cisadane Tahun 2014 – 2017 (Sumber: BPLH Kota Tangerang, 2017).
Meskipun banyak instansi yang telah berperan dalam pengelolaan kualitas air Sungai Cisadane baik di tingkat Pusat, tingkat Provinsi Banten, maupun tingkat Kota Tangerang, namun tingkat efektivitas dalam implementasi kebijakannya masih dirasa rendah (Permen LH dan Kehutanan, 2016) . Bagi usaha atau kegiatan yang belum mempunyai baku mutu yang ditetapkan maka, dapat mengacu pada Tabel 1 berikut.
Tabel 1. Baku Mutu Air Limbah Republik Indonesia
Baku Mutu Air Limbah Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No. 5 Tahun 2014
Parameter Satuan GOLONGAN I GOLONGAN II
Amonia (NH3) ppm 5 10
Nitrat (NO3) ppm 20 30
Suhu ºC 38 40
pH - 6,0 - 9,0 6,0 - 9,0
Baku Mutu Air Limbah Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 82 Tahun 2001
Parameter Satuan GOLONGAN I GOLONGAN II
Fosfat (PO4) ppm 0,2 1
Sulfat (SO4) ppm 400 -
DO ppm 6 4
Tren Indeks Pencemaran Sungai Cisadane
Indeks Pencemaran
8
2.4. Parameter Pencemaran Air
Pencemaran adalah suatu penyimpangan dari keadaan normalnya. Jadi pencemaran air adalah keadaan air yang mengalami penyimpangan dari keadaan normalnya. Oleh karena itu, diperlukan analisa air untuk menentukan dan menganalisis senyawa kimia yang terkandung di dalam air menggunakan parameter fisik (suhu dan kecerahan) serta parameter kimia (pH, Dissolved Oxygen, amonia, nitrat, fosfat, dan sulfat) dengan alat ion kromatografi dan spektrofotometer sehingga, dapat diketahui layak tidaknya air tersebut untuk dikonsumsi, apakah tercemar dan membahayakan bagi kesehatan (Erari, Mangimbulude, & Lewerissa, 2012).
Suhu air mempunyai pengaruh yang sangat besar terhadap proses kimiawi dan biologis dalam suatu perairan. Suhu air yang ideal adalah perbedaan antara siang dan malam tidak lebih dari 5°C, didaerah tropis biasanya berkisar 25° sampai 30°C.
Suhu air juga mempengaruhi pertukaran zat-zat atau metabolisme dari mahluk hidup. Semakin tinggi suhu, maka semakin sedikit oksigen yang terlarut di dalamnya. Suhu juga menyebabkan stratifikasi atau tingkat pelapisan air dimana suhu air di permukaan lebih panas dibandingkan suhu air yang berada di lapisan bawah atau dalamnya (Maniagasi, Tumembouw, & Mundeng, 2013).
Kecerahan perairan yang rendah disebabkan karena kekeruhan yang tinggi.
Tingkat kecerahan suatu perairan tergantung pada partikel-partikel koloid dan bahan-bahan tersuspensi yang terkandung di perairan. Kecerahan air yang baik untuk kehidupan organisme perairan berkisar antara 30 sampai 60 cm. Kemampuan cahaya matahari untuk menembus sampai ke dasar perairan dipengaruhi oleh kekeruhan (turbidity) air. Sebab itu, tingkat kecerahan dan kekeruhan air laut sangat berpengaruh pada pertumbuhan biota perairan. Pengukuran tingkat kecerahan air menggunakan alat Secchi disc (Novia & Irwan, 2016).
Nilai potentiometric hydrogen atau derajat keasaman adalah suatu ukuran dari konsentrasi ion hidrogen, yang menunjukan suasana asam atau basa. Skala pH berkisar antara 0 sampai 14. pH 7 bersifat netral, artinya air tersebut tidak bersifat asam dan tidak basa. Apabila nilai pH di bawah 7, berarti air tersebut bersifat asam, apabila pH di atas 7, maka air tersebut bersifat basa. Nilai pH yang ideal bagi perairan adalah 7 – 8,5. Kondisi perairan yang sangat basa maupun sangat asam
akan membahayakan kelangsungan hidup organisme karena akan mengganggu proses metabolisme dan respirasi (Megawati, Yusuf, & Maslukah, 2014).
Dissolved Oxygen adalah jumlah oksigen yang terlarut di dalam air.
Kandungan O2 terlarut sangat penting bagi makhluk hidup air untuk pernapasan, proses metabolisme atau pertukaran zat, kemudian menghasilkan energi untuk pertumbuhan dan pembiakan. Respirasi mengurangi O2 di dalam air sedangkan fotosintesis menambah O2 ke dalam air. Kandungan DO sangat berhubungan dengan tingkat pencemaran, jenis limbah dan banyaknya bahan organik di suatu perairan. Kandungan DO menurun seiring semakin dalamnya perairan maka semakin berkurangnya cahaya matahari yang masuk. Sehingga proses fotosintesis mikroalga kurang berjalan dengan baik, karena sebagian besar reaksi fotosintesis dipengaruhi oleh sinar matahari yang mengandung fotosistem dengan panjang gelombang 680 dan 700 nm untuk melepaskan CO2 dalam proses fotosintesis (Gemilang & Kusumah, 2017).
Amonia merupakan senyawa kimia yang terdiri atas unsur nitrogen dan hidrogen (NH3-). Amonia memiliki kemampuan menetralisir asam dan saat dilarutkan dalam air akan membentuk amonium bermuatan positif (NH4+) dan ion hidroksida bermuatan negatif (OH-). Amonia dalam air buangan industri berasal dari oksidasi bahan-bahan organik yang oleh bakteri diubah menjadi CO2, H2O dan NH3-. Pengaruh amonia pada kesehatan manusia, yaitu dapat menyebabkan iritasi pada mata jika kandungan amonia dalam air lebih besar dari 0 (nol) m/L (Ashwaniy
& Perumalsamy, 2017).
Nitrat (NO3-) dapat menjadi pupuk pada tanaman air. Bila terjadi hujan lebat, air akan membawa nitrat dari tanah masuk ke dalam aliran sungai, danau, dan waduk. Kemudian menuju lautan dalam kadar yang cukup tinggi. Hal ini akan merangsang tumbuhnya mikroalga dan tanaman air lainnya. Kadar nitrat yang tinggi menyebabkan methamoglobinemia, yaitu ketidakmampuan hemogoblin untuk mengangkut oksigen pada bayi yang mengkonsumsi air dengan konsentrasi nitrat lebih dari 45 m/L (Setyawan, 2018).
Fosfat (PO43-) merupakan bentuk fosfor yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan. Berdasarkan kadar fosfat total, perairan diklasifikasikan menjadi tiga, yaitu perairan dengan tingkat kesuburan rendah, yang memiliki kadar fosfat total
10
berkisar antara 0-0,02 m/L, perairan dengan tingkat kesuburan sedang, yang memiliki kadar fosfat total 0,021-0,05 m/L dan perairan dengan tingkat kesuburan tinggi, yang memiliki kadar fosfat total 0,051-0,1 m/L. Menurut Fazal, Mushtaq, Rehman, Ullah, & Rashid (2017), pengukuran kandungan fosfat dalam air limbah berfungsi untuk mencegah tingginya kadar fosfat sehingga tidak merangsang pertumbuhan tumbuhan dalam air. Sebab suburnya tumbuhan air akan menghalangi kelancaran arus air dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut.
Sulfat adalah garam anorganik dari asam sulfat. Kandungan konsentrasi sulfat yang tinggi dalam air minum dapat menyebabkan penyakit diare. Sulfur anorganik terutama dalam bentuk sulfat (SO42-), merupakan bentuk sulfur utama di perairan dan tanah. Menurut Mamelkina et al. (2017), sulfat yang berikatan dengan hidrogen membentuk asam sulfat, lalu sulfat yang berikatan dengan logam alkali merupakan bentuk sulfur yang paling banyak ditemukan di danau dan sungai.
Konsentrasi standar maksimal yang ditetapkan oleh Departemen Kesehatan Republik Indonesia untuk SO4 dalam air minum adalah sebesar 200-400 m/L.
2.5. Mikroalga Sebagai Agen Pengolahan Limbah
Mikroalga mempunyai sifat seperti tumbuhan yaitu mampu melakukan proses fotosintesis, menghasilkan oksigen (O2) dan pada waktu yang sama mikroalga mengambil karbondioksida di lingkungannya sehingga mengurangi efek rumah kaca dan meminimalisasi terjadinya global warming, sesuai dengan reaksi berikut:
6 CO2 + 6 H2 O + cahaya matahari C6 H12 O6 + 6 O2
Karbon dioksida + Air + Klorofil Glukosa + Oksigen Siew-Moi, Wan-Loy, & Rabiei (2016), menuturkan bahwa mikroalga diketahui mampu beradaptasi dan tahan terhadap lingkungan ekstrim, termasuk lingkungan dengan kandungan nitrogen tinggi. Alternatif pengolahan limbah terbaik dapat dilakukan secara biologi menggunakan mikroalga dalam mereduksi bahan pencemar. Jenis mikroalga yang telah banyak diteliti untuk fikoremediasi diantaranya Chlorella dan Chlorococcum (Soeprobowati & Hariyati, 2012).
Sedangkan menurut penelitian Sivasubramanian & Muthukumaran (2012), Chlorococcum conglomerata mampu menurunkan kadar nitrat dan fosfat limbah industri minuman ringan dengan sangat cepat, baik dalam skala laboratoris maupun skala lapang. Contoh lainnya studi kasus pengolahan limbah kelapa sawit
menggunakan teknologi mikroalga. Limbah cair tersebut memiliki potensi yang tinggi sebagai polutan air yang membahayakan lingkungan.Palm Oil Mill Effluent yang sudah diolah dengan metode anaerob cocok digunakan sebagai medium pertumbuhan mikroalga. Penelitian penggunaan mikroalga Chorella vulgaris sebagai penghilang kadar N dan P pada POME telah dilakukan oleh Habib, Yusoff, Phang, Kamarudin, & Mohamed (2011), diperoleh hasil bahwa Chlorella dapat tumbuh baik pada konsentrasi 10% - 20% POME. Perlakuan pada medium POME (10% volume) mengalami penurunan parameter senyawa limbah (Tabel 2) karena penambahan kultur mikroalga Chlorella vulgaris.
Tabel 2. Kandungan limbah cair kelapa sawit sebelum dan sesudah digunakan kultivasi mikroalga
Habib et al. (2011),
Teknologi mikroalga berkembang seiring dengan meningkatnya dampak global warming, kebutuhan energi, pangan, dan air bersih di dunia. Beberapa tahun belakangan ini banyak industri berbasis mikroalga yang mulai bermunculan untuk menghasilkan produk atau memanfaatkan teknologi untuk kepentingan tertentu.
Sebagai contoh Algaetech Malaysia, Solazyme Amerika, Algenol Amerika, Neoalgae Indonesia, NREL Belanda, dan beberapa industri berbasis pangan, energi atau industri jasa pengolah limbah dengan memanfaatkan teknologi mikroalga seperti Tirtatech Engineering, selain dapat mengolah air limbah, biomassa yang dihasilkan dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan lain seperti contoh pengolahan limbah cair kelapa sawit, biomassa yang dihasilkan dapat digunakan untuk pangan.
12 BAB III
METODE PENELITIAN 3.1. Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilakukan pada bulan Maret - Desember 2019. Pengambilan sampel air dilakukan di Sungai Cisadane tercemar limbah kota Tangerang pada Selasa 19 Maret 2019, pukul 10.00 - 12.00 WIB, dalam cuaca yang hujan. Analisis air dan identifikasi mikroalga dilakukan di Pusat Teknologi Lingkungan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), Geostech 820, Serpong, Tangerang.
3.2. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam pengambilan sampel antara lain plankton net, GPS, coolbox, botol sampel, srynge filter, thermometer, pH meter, DO meter OM-71, dan secchi disk. Dalam melakukan isolasi dan kultivasi digunakan gelas ukur, autoclave HVE-50, Hotplate, magnetic stirrer, Laminar Air Flow, timbangan analitik, tabung reaksi, Erlenmeyer, tabung Duran, pipet tetes, batang ose, oven, vortex, object, cover glass, dan mikroskop cahaya. Dalam menentukan kandungan air sungai berupa amonia, nitrat, fosfat, sulfat digunakan kertas saring, suntikan, alat ion kromatografi dan alat spektrofotometer JASCO V-530.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain, sampel air sungai dari Sungai Cisadane Tangerang, media Bold Basal Medium, media Nutrient Agar, Aquades, Aquabides, alkohol, Spirtus, larutan amonia, nitrat, fosfat dan sulfat.
3.3. Rancangan Penelitian
Penelitian ini menggunakan desain eksperimental dan rancangan penelitiannya yaitu Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang terdiri atas 7 perlakuan dengan 2 konsentrasi yang berbeda tanpa aerator. Media kultur yang digunakan adalah BBM, ditambah larutan amonia, nitrat, fosfat, sulfat dan mix seperti pada Tabel 3.
Tabel 3. Perlakuan parameter penelitian konsentrasi senyawa (ppm per 250 mL)
Konsentrasi
Parameter Perlakuan NH4-
(amonia)
NO₃- (nitrat)
PO43-
(fosfat)
SO42-
(sulfat) Mix Kontrol Positif
(Air Sungai Cisadane)
Kontrol Negatif (Bold Basal Medium)
1 (50%) 6 20 3 60 74
2 (100%) 12 40 6 120 148
Keterangan :
1: Konsentrasi 1, berdasarkan hasil analisis uji kualitas air Sungai Cisadane dengan Ion Kromatografi dan Spektrofotometri pada Tabel 4 (konsentrasi awal).
2: Konsentrasi 2, dinaikkan menjadi 100% dari konsentrasi 1.
Berikut merupakan Tabel 4 analisis uji kualitas air Sungai Cisadane Tangerang pada bulan April 2019.
Tabel 4. Hasil analisis uji kualitas air Sungai Cisadane
Parameter Satuan Hasil
Temperatur ºC 29
pH - 6
DO ppm 5
Kecerahan cm 22
Amonia (NH3) ppm 6
Nitrat (NO3) ppm 20
Sulfat (SO4) ppm 60
Fosfat (PO4) ppm 3
3.4. Bagan Kerja
Berikut merupakan Gambar 3. bagan kerja dari isolasi dan kultivasi mikroalga untuk penolahan limbah dari Sungai Cisadane Tangerang.
Gambar 3. Bagan kerja penelitian (Setyawan, 2018) Pengambilan
sampel air Sungai Cisadane
(sampling)
Pengukuran parameter kualitas air Sungai Cisadane
Pembuatan Bold Basal Medium
Sterilisasi Alat dan Bahan
Isolasi dan Identifikasi
Mikroalga
Kultivasi stok isolat mikroalga
Kultivasi mikroalga pada
beberapa perlakuan
Pengukuran DO, Suhu
dan pH
Pengukuran amonia, nitrat, fosfat, sulfat,
pertumbuhan dan biomassa mikroalga.
14
3.5. Cara Kerja
3.5.1. Pengambilan Sampel
Penelitian ini menggunakan teknik purposive sampling. Pengambilan sampel air dilakukan pada 3 titik stasiun di Sungai Cisadane tercemar limbah kota Tangerang. Stasiun 1 di kawasan pabrik sepatu PT Pratama Abadi Industri wilayah Pakualam, stasiun 2 di kawasan pabrik kertas PT Surya Toto Indonesia wilayah Serpong Utara dan stasiun 3 di kawasan pabrik kimia PT Raya Chemical Cisadane wilayah Tangerang.
Awal mula Plankton net dicelupkan pada permukaan air sungai yang tenang, kemudian digerakan secara horisontal dan vertikal lalu sampel diambil menggunakan water sampler. Setelah itu jala ditarik, hasil sampel dimasukan ke dalam botol sampel. Parameter yang dapat cepat berubah dilakukan pengujian langsung seperti pH, suhu, kecerahan dan oksigen terlarut lalu dicatat. Hasil dari sampel air di 3 stasiun tersebut kemudian dicampur dan disimpan dalam coolbox.
3.5.2. Pengukuran Parameter Kualitas Air Sungai Cisadane
Sampel yang disimpan dalam coolbox kemudian di uji parameter kimianya seperti amonia, nitrat, fosfat dan sulfat di laboratorium PTL, Geostech - BPPT.
Menurut Rice, Baird, Eaton, & Lenore (2012), untuk mengetahui kadar amonia pada sampel air Sungai Cisadane dapat digunakan alat spektrofotometer dan juga untuk mengetahui kadar nitrat, fosfat dan sulfat dapat digunakan alat ion kromatografi. Kemudian dibandingkan data hasil uji analisis air Sungai Cisadane pada Tabel 4 dengan Tabel 1 untuk mengetahui batas baku mutunya.
3.5.3. Pembuatan Media Bold Basal Medium dan Media Nutrient Agar Berdasarkan Culture Collection of Algae and Protozoa (2014), pembuatan larutan BBM dilakukan dengan membuat larutan stok makronutien yang terdiri atas NaNO₃, MgSO₄.7H₂O, NaCl, K₂HPO₄, KH2PO4, CaCl₂.2H₂O, H₃BO₃, lalu larutan stok mikro, larutan stok EDTA dan larutan stok FeSO₄ seperti pada Lampiran 1 dan pada Lampiran 2. Larutan stok dibuat masing-masing dengan volume 100mL. Larutan media BBM dibuat dengan mencampurkan makronutrien masing-masing 10mL sedangkan larutan mikro, larutan EDTA dan larutan FeSO₄ masing-masing 1mL kemudian ditera dengan akuades hingga 1000mL.
Pembuatan media nutrient agar dilakukan dengan menimbang NA sebanyak 7,5 g kemudian dimasukkan ke dalam tabung Duran 500 mL, lalu ditambah larutan BBM dan ditera hingga 500 mL pada tabung Duran. Larutan kemudian di homogenkan dengan magnetic stirrer dan hot plate. Larutan media yang sudah homogen di sterilisasi pada tekanan 1,06 atm dan suhu 121°C selama 20 menit.
3.5.4. Persiapan Alat Isolasi dan kultivasi
Seluruh peralatan yang akan digunakan dalam isolasi, kultivasi dan percobaan di cuci sampai bersih. Setelah kering alat gelas dibungkus dengan kertas kemudian disterilisasi menggunakan autoklaf dengan suhu 121°C selama 15 menit dengan tekanan 2 atm.
3.5.5. Isolasi dan Identifikasi Mikroalga Metode Pengenceran Bertingkat
Isolasi mikroalga dilakukan dengan metode pengenceran bertingkat.
Larutan BBM (Bold Bassal Medium) dimasukkan ke dalam tabung reaksi sebanyak 9mL kemudian dimasukkan sampel air Sungai Cisadane pada tabung pertama sebanyak 1mL dan dilakukan pengadukan hingga homogen. Pengenceran dilakukan dengan cara mengambil 1mL larutan dari tabung pertama yang telah homogen dan dimasukkan ke dalam tabung kedua lalu seterusnya sampai tabung kelima (Andersen, 2005). Semua tabung reaksi tersebut disusun dalam rak tabung reaksi, lalu ditutup dengan menggunakan sumbat kapas seperti terdapat pada Lampiran 3, diletakkan di bawah cahaya lampu serta diinkubasi selama 14 hari Metode Biakan Murni Multi Spesies (Spread Plate)
Metode biakan murni multi spesies digunakan dengan menggunakan media agar. Cawan petri yang telah berisi media agar diberi mikroalga dengan menggunakan pipet tetes kemudian tutup cawan petri dan disill. Inkubasi 14 hari pada suhu kamar. Morfologi koloni mikroalga yang tumbuh diamati.
Metode Biakan Murni Mono Spesies (Streak Plate)
Setiap koloni mikroalga yang tumbuh pada biakan multi spesies diperiksa dengan menggunakan mikroskop. Jika spesies yang dikehendaki tumbuh banyak maka diambil dengan menggunakan jarum ose. Kemudian dilakukan isolasi ke dalam media nutrient agar di cawan petri yang baru. Tutup cawan petri dan di beri
16
kode nama spesies masing-masing cawan petri menggunakan kertas label lalu disill. Inkubasi selama 14 hari pada suhu kamar. Pertumbuhan dan jenis mikroalga yang tumbuh dominan diamati dibawah mikroskop.
Metode Pemurnian Biakan Spesies
Koloni isolasi mikroalga yang telah diberi kode pada masing-masing cawan petri dengan ose diambil, lalu ditumbuhkan ke dalam media agar miring. Koloni dari satu cawan petri ditumbuhkan ke dalam dua agar miring, dimana satu tabung sebagai koloni stok dan satunya lagi sebagai koloni kerja seperti terdapat pada Lampiran 3. Inkubasi selama 14 hari pada suhu kamar.
Identifikasi Mikroalga
Mikroalga yang tumbuh dominan pada metode pemurnian agar miring diamati morfologinya dibawah mikroskop dengan perbesaran 10 x 40 dan digunakan buku identifikasi mikroalga dari Iskandar (2017) dan Van Vuuren, Taylor, Gerber, & Van Ginkel (2016), sebagai panduan untuk mengindentifikasi dan mengetahui jenis mikroalga yang teradaptasi.
Pertumbuhan pada Erlenmeyer
Koloni murni dari agar miring kemudian ditumbuhkan dengan dicuplik menggunakan batang ose, lalu dimasukkan ke dalam larutan BBM 250 mL, lalu diinkubasi selama 14 hari pada suhu ruang. Hasil kultur pertumbuhan induk mikroalga digunakan sebagai bibit (starter) pada kultur tahap berikutnya, Jenis mikroalga yang tumbuh dominan diamati dibawah mikroskop.
3.5.6. Kultivasi Stok Isolat Mikroalga
Isolat mikroalga hasil kultur dimasukan sebanyak 25 mL kemudian ditambahkan 225 mL larutan BBM dalam Erlenmeyer 250 mL, dikultivasi selama 14 hari. Stok isolat mikroalga di scale-up 3 kali bertingkat 250 mL, 500 mL sampai volume 1000 mL, dan dilanjut dengan perlakuan seperti pada Tabel 3 perlakuan konsenterasi pada penelitian. Penelitian ini dilakukan 2 kali ulangan (duplo) selama 21 hari dengan pemberian 25 mL isolat mikroalga yang ditera dengan media hingga 250 mL pada tiap perlakuan. Percobaan dilakukan tanpa aerator dan dihomogenkan dengan shaker setiap harinnya. Pengukuran suhu, pH, dissolved oxygen, optical density, biomassa, kandungan amonia, nitrat, fosfat dan sulfat dilakukan tiap 3 hari sekali.
3.5.7. Pengukuran Kualitas Kandungan Air Limbah Pengukuran Kandungan Amonia
Pembuatan Reagen
Dalam pengukuran kadar amonia digunakan 2 jenis pereaksi yaitu yaitu pereaksi salisilat, dan pereaksi sianurat. Perekasi salisilat dibuat dengan menimbang 6,5 g natirum salisilat, 6,5 g natrium sitrat dan 0,0485 g natrium nitroprusida, lalu dimasukkan ke dalam Erlenmeyer dan ditera aquades hingga 50 mL. Pereaksi sianurat dibuat dengan menimbang 1,6 g NaOH yang dilarutkan dengan sedikit aquades, lalu ditimbang 0,1 g dikloro asam sianurat dan dilarutkan dengan aquades ditera hingga 50 mL.
Uji Sampel
Sebanyak 4 mL sampel, dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Kemudian ditambahkan 0,5 mL pereaksi salisilat dan 0,5 mL pereaksi dikloro asam sianurat, lalu dihomogenkan dengan vortex dan didiamkan selama 30 menit. Selanjutnya larutan sampel uji dimasukan ke dalam kuvet pada alat spektrofotometer. Serapan dibaca dan dicatat pada panjang gelombang 655 nm.
Pengukuran Kandungan Nitrat Pembuatan Reagen
Dalam pengukuran kadar nitrat digunakan 2 jenis pereaksi yaitu larutan pereaksi asam salisilat C7H6O3, 5% dan larutan pereaksi NaOH 4N. Pereaksi asam salisilat ditimbang sebanyak 2,5 g dan dimasukkan ke dalam botol gelap. Lalu ditambahkan 47,5 mL asam sulfat H2SO4 pekat, dihomogenkan. Selanjutnya larutan peraksi NaOH 4N ditimbang 96 g, NaOH lalu dimasukkan ke dalam tabung Duran 1000 mL dan dilarutkan dengan aquades hingga 600 mL.
Uji Sampel
Sebanyak 0,25 mL sampel, dimasukan ke dalam tabung reaksi. Lalu ditambahkan 0,5 mL asam salisilat 5% kemudian dihomogenkan dengan vortex dan didiamkan selama 30 menit. Setelah itu ditambahkan 5 mL NaOH 4N dan dihomogenkan dengan vortex, diamkan lagi selama 60 menit. Selanjutnya larutan sampel uji dimasukan ke dalam kuvet alat spektrofotometer. Serapan dibaca dan dicatat pada panjang gelombang 410 nm.
18
Pengukuran Kandungan Fosfat Pembuatan Reagen
Dalam pengukuran kadar fosfat digunakan 4 jenis pereaksi yaitu pereaksi A (H2SO4 5N), pereaksi B [K (SbO) C4H6O6. ½ H2O 0,008M], pereaksi C [(NH4) 6Mo7O24. 4H2O 0,03M] dan pereaksi D (asam askorbat 0,1M). Pereaksi A, dipipet asam sulfat pekat sebanyak 14 mL kemudian dilarutkan dengan akuades hingga volume 100mL. Pereaksi B, sebanyak 0,0686 g kalium antimonil tartrat ditimbang kemudian dilarutkan dengan akuades hingga volume 25 mL. Pereaksi C, sebanyak 1 g amonium molibdat ditimbang kemudian dilarutkan dengan akuades hingga volume 25 mL. Pereaksi D, sebanyak 0,44 g asam askorbat ditimbang kemudian dilarutkan dengan akuades hingga volume 25 mL. Pereaksi D harus selalu baru (dibuat setiap kali melakukan pengukuran). Pereaksi Campuran Sebanyak 50 mL pereaksi A, 5mL pereaksi B, 15mL pereaksi C, dan 30mL pereaksi D dicampurkan kedalam erlen 100mL dan dihomogenkan. Pereaksi campuran stabil selama 4 jam.
Uji Sampel
Sebanyak 5 mL sampel ditambahkan 0,8 mL pereaksi campuran kemudian dihomogenkan dengan vortex dan didiamkan selama 30 menit. Selanjutnya larutan sampel uji dimasukan ke dalam kuvet pada alat spektrofotometer. Serapan dibaca dan dicatat pada panjang gelombang 880 nm.
Pengukuran Kandungan Sulfat Pembuatan Reagen
Dalam pengukuran kadar sulfat digunakan 2 jenis pereaksi yaitu larutan pereaksi buffer sulfat dan pereaksi BaCl2. Pereaksi buffer sulfat dibuat dengan menimbang Sebanyak 7,5 g MgCl2.6H2O, 1,25 g CH3COONa.3H2O, 0,25 g KNO3, dan 5 mL CH3COOH 99% kemudian dimasukan ke dalam Erlenmeyer dan ditera aquades sampai 250 mL.
Uji Sampel
Sebanyak 25 mL sampel, dimasukan ke dalam tabung, lalu ditambahkan 1,25 mL larutan buffer sulfat dan 0,1 g BaCl2 kemudian dihomogenkan dengan vortex dan diamkan selama 4 menit. Selanjutnya larutan sampel uji dimasukan ke dalam kuvet pada alat spektrofotometer. Serapan dibaca dan dicatat pada panjang gelombang 420 nm.
Pengukuran DO, suhu dan pH
Pengukuran DO dan suhu dilakukan dengan menggunakan DO meter.
Pengukuran pH dilakukan dengan menggunakan pH indikator. PengukuranDO, suhu dan pH dilakukan dengan mencelupkan alat ukur ke dalam tabung kultur lalu hasilnya akan terlihat pada alat ukur, kemudian dicatat. Pengukuran dilakukan setiap 3 hari sekali selama pengamatan 21 hari.
Pengukuran OD dan Biomassa Mikroalga
Pengukuran pertumbuhan mikroalga (Optical Density) dilakukan dengan mengambil sebanyak 5 mL sampel kemudian biomassa mikroalga dilakukan dengan mengambil sebanyak 5 mL sampel. Selanjutnya sampel dimasukan ke dalam kuvet pada alat spektrofotometer. Serapan dibaca dan dicatat pada panjang gelombang 680 nm. Pengukuran dilakukan setiap 3 hari sekali selama pengamatan 21 hari.
Pengukuran biomassa mikroalga dilakukan dengan mengambil sebanyak 25 mL sampel, kemudian disaring dengan kertas saring kering. Selanjutnya dianginkan atau dibiarkan kering selama 12 jam dengan suhu 20°C kemudian kertas saring ditimbang dan dicatat hasilnya. Pengukuran dilakukan pada hari pertama dan hari terakhir perlakuan.
3.6. Analisis Data
Semua data parameter uji di analisis secara statistik dengan Analisis of Varians (ANOVA) dengan tingkat kepercayaan 95%. Jika hasil berbeda nyata, maka dilanjutkan uji Duncan dengan taraf nyata (α < 0,05) untuk mengetahui perbedaan antar perlakuan.
20 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Isolasi dan Kultivasi Mikroalga dari Sungai Cisadane Tangerang Berdasarkan hasil identifikasi menurut buku identifikasi mikroalga Iskandar (2017), terdapat 3 jenis isolat mikroalga pada Lampiran 4 yang berhasil diperoleh dari Sungai Cisadane, diantaranya Chlorella sp., Scenedesmus sp. dan Closterium sp. Setelah isolat hasil isolasi dimurnikan, hanya diperoleh 1 jenis mikroalga yang dapat tumbuh yaitu Chlorella sp. sehingga menurut buku identifikasi mikroalga Van Vuuren et al. (2016), yang dikultivasi dan diberi perlakuan yaitu Chlorella sp.
Chlorella sp. tumbuh dengan sangat baik pada media BBM yang banyak mengandung unsur hara tinggi, memanfaatkannya untuk kelangsungan fotosintesis dan berkembang biak. Sel Chlorella memiliki tingkat reproduksi yang tinggi, setiap sel Chlorella mampu berkembang menjadi 10.000 sel dalam waktu 24 jam.
Keberhasilan teknik kultur bergantung pada kesesuaian antara jenis mikroalga yang dibudidayakan dan faktor lingkungannya (Zalfiatri, 2018).
Mikroalga Chlorella sp. merupakan mikroalga hijau kosmopolit yang sebagian besar hidup di lingkungan akuatik baik perairan tawar, laut maupun payau, juga ditemukan di tanah dan di tempat lembab. Chlorella sp. berbentuk bulat atau bulat telur, garis tengahnya 5 µm, serta memiliki kloroplas seperti cawan, dengan dinding yang keras dan padat. Chlorella sp. menggunakan energi cahaya sebagai bahan bakar penghasil glukosa. Chorella sp. layak untuk dibudidayakan karena sifatnya yang mudah dan cepat berkembang biak (Safi, Zebib, Merah, Pontalier, & Vaca- Garcia, 2014).
Chlorella sp. mempunyai struktur yang hampir sama dengan tumbuhan, salah satunya adalah dinding sel. Beberapa jenis Chlorella sp. mempunyai dinding sel yang tersusun atas selulosa dan sporopollenin, yang terdapat di dalam spora dan serbuk sari dan merupakan suatu biopolimer dari karotenoid, yang mempunyai kemampuan resisten terhadap degradasi enzim dan polutan. Sporopollenin juga mempunyai kemampuan untuk mengadsorbsi ion polutan dari suatu larutan membentuk kompleks senyawa dengan ligan. Hal ini menyebabkan alga hijau disebut sebagai filter feeder, yaitu organisme yang mampu menyaring partikel dari suspensi dilingkungan hidupnya (Lim et al., 2010).
4.2. Pertumbuhan Kepadatan Sel Chlorella sp.
Fase pertumbuhan mikroalga didefinisikan sebagai peningkatan massa dan kepadatan sel karena adanya sintesis makromolekul yang menghasilkan struktur baru. Pola pertumbuhan Chlorella sp. berbentuk kurva sigmoid dan terdiri dari empat fase, yaitu fase linear (lag), fase eksponensial (log), fase stasioner dan fase kematian (Handayani & Ariyanti, 2012). Pertumbuhan Chlorella sp. dapat dilihat pada kepadatan sel atau bertambahnya Optical Density selama 21 hari perlakuan pada Gambar 4. Berdasarkan analisis variansi (α < 0,05) pada Lampiran 5, kepadatan sel mikroalga Chlorella sp. menunjukan perbedaan yang signifikan antara perlakuan sulfat 2 dengan perlakuan nitrat 1 dan nitrat 2, namun pada perlakuan air sungai, sulfat 1, amonia 1, mix 1, fosfat 1, fosfat 2, BBM, amonia 2 dan mix 2 tidak terdapat perbedaan yang signifikan.
Gambar 4. Kepadatan sel Chlorella sp. rata-rata (Optical Density).
Pola pertumbuhan Chlorella sp. pada Gambar 4, menunjukkan bahwa bertambahnya OD atau kepadatan sel pada setiap perlakuan dimulai pada hari ke-3 hingga hari ke-21 kultivasi. Kepadatan sel tertinggi didapati pada perlakuan konsentasi nitrat 2 sebanyak 1,4 sel/mL disusul dengan OD perlakuan konsentasi nitrat 1 dan mix 2 sebanyak 1,3 sel/mL selama kultivasi. Berdasarkan hasil penelitian, OD pada setiap perlakuan mencapai nilai maksimum pada hari yang berbeda-beda. Waktu optimal pertumbuhan sel Chlorella sp. pada setiap perlakuan konsentrasi adalah hari ke-9 pada sulfat 2, hari ke-12 pada nitrat 1, BBM, fosfat 1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8
0 3 6 9 1 2 1 5 1 8 2 1
OD (Sel/mL) λ680 nm
Hari ke-
NITRAT 1 NITRAT 2 AMONIA 1 AMONIA 2 SULFAT 1 SULFAT 2 FOSFAT 1 FOSFAT 2
MIX 1 MIX 2 BBM AIR SUNGAI
Konsentrasi : 1 = 50%
2 = 100%
22
dan sulfat 1, hari ke-15 pada fosfat 2 dan air sungai, hari ke-18 pada nitrat 2 dan amonia 2, hari ke-21 pada mix 2, mix 1 dan amonia 1. Peningkatan OD pada setiap konsentrasi perlakuan terjadi, karena adanya pemanfaatan nutrien yang terkandung dalam media oleh sel-sel Chlorella sp. dan mampu beradaptasi dengan media kultur baru sehingga kultur memiliki metabolisme yang baik (Barsanti & Gualtieri, 2014).
Pola pertumbuhan Chlorella sp. dalam senyawa air limbah pada hari ke-0 merupakan fase lag atau fase adaptasi mikroalga dalam medium baru. Fase log, ditandai dengan kenaikan OD pada perlakuan konsentrasi nitrat 1, nitrat 2, amonia 1, amonia 2, sulfat 1, sulfat 2, fosfat 1, mix 1, mix 2, BBM dan air sungai.
Penurunan OD merupakan fase stasioner yaitu dimana kecepatan pertumbuhan berkurang, terjadi dihari ke-9 perlakuan fosfat 2, dihari ke-15 perlakuan sulfat 1, dihari ke-18 perlakuan air sungai, dihari ke-21 perlakuan sulfat 1, sulfat 2, fosfat 1, fosfat 2 dan BBM. Fase stasioner terjadi karena nutrisi dalam media kultivasi sudah sangat berkurang sehingga pembelahan sel mulai melambat. Penurunan OD juga diduga karena berkurangnya intensitas cahaya yang dapat ditangkap oleh sel dalam kultur sehingga laju fotosintesis berjalan lambat (Kawaroe, 2011).
Kepadatan sel Chlorella sp. kembali naik hingga hari ke-21 pada perlakuan nitrat 1, nitrat 2, amonia 1, amonia 2, mix 1, mix 2 dan air sungai, Hal tersebut menunjukkan bahwa kandungan nutrient dalam media masih mendukung sel untuk bertahan hidup, meningkatnya konsentrasi sel sejalan dengan tercukupinya kebutuhan nutrisi dalam media kultivasi. Berdasarkan hasil penelitian, sel Chlorella sp. dapat memiliki kecepatan tumbuh yang berbeda jika ditumbuhkan pada medium perlakuan yang berbeda (Amini, Sri, & Syamdidi, 2006).
4.3. Biomassa Chlorella sp.
Masa pertumbuhan mikroalga dapat diukur berdasarkan biomassa, maupun kepadatan sel dalam mediumnya. Menurut Wijihastuti (2011), biomassa mikroalga ditandai dengan peningkatan massa dan konsentrasi sel sehingga menghasilkan bobot seluruh sel. Perlakuan percobaaan ini dilakukan tanpa menggunakan aerator, namun dihomogenkan dengan alat shaker setiap hari. Hal ini menunjukkan bahwa pertumbuhan mikroalga meningkat secara alami, apabila menggunakan aerator menghasilkan pertumbuhan mikroalga yang sangat cepat, sehingga biomassa yang dihasilkan tidak sebesar apabila menggunakan aerator. Berdasarkan hasil analisis
variansi pada Lampiran 5, biomassa Chlorella sp. (Gambar 5) tidak menunjukan perbedaan yang signifikan pada setiap perlakuan.
Gambar 5. Biomassa kultur Chlorella sp.
Peningkatan biomassa Chlorella sp. pada Gambar 5, menunjukkan bertambahnya biomassa sel pada setiap perlakuan yang dimulai pada hari ke-0 hingga hari ke-21 kultivasi. Biomassa tertinggi didapati pada perlakuan nitrat 2 dan BBM sebanyak 0,07 g, disusul dengan biomassa perlakuan nitrat 1, mix 1 dan air sungai sebanyak 0,06 g, kemudian biomassa perlakuan amonia 2, sulfat 2 fosfat 1, dan mix 2 sebanyak 0,05 g, lalu biomassa perlakuan amonia 1 sebanyak 0,04 g dan biomassa perlakuan fosfat 2 dan sulfat 1 sebanyak 0,03 g selama kultivasi.
Berdasarkan hasil penelitian, biomassa Chlorella sp. Pada perlakuan BBM, nitrat 2, nitrat 1, air sungai dan mix 1 mengalami kecepatan penambahan biomassa lebih besar hingga mencapai nilai maksimum dihari ke-21. Menurut Safi et al.
(2014), meningkatnya konsentrasi sel sejalan dengan tercukupinya kebutuhan nutrisi dalam media kultivasi yang menyebabkan bertambahnya biomassa sel. Pada perlakuan amonia 2, sulfat 2 fosfat 1, mix 2, amonia 1, sulfat 1 dan fosfat 2 memiliki kecepatan yang lebih lambat pada penambahan biomassa hingga dihari ke-21, dikarenakan terjadinya kritis nutrisi dalam media kultivasi sehingga pertumbuhan selnya melambat (Zahir, 2011).
4.4. Penyerapan Amonia oleh Kultur Chlorella sp.
Unsur nitrogen merupakan salah satu nutrisi utama yang dibutuhkan untuk pertumbuhan mikroalga. Singh, Bansal, Jha, Dey, & Purba (2012), menyatakan
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08
Berat Biomassa Mikroalga (g)
П T21
T21
Konsentrasi : 1 = 50% ; 2 = 100%
24
bahwa sel Chlorella akan lebih dahulu menyerap nitrogen dalam bentuk amonia hingga turun pada batas tertentu dan kemudian akan menyerap nitrat. Hal ini karena dalam penyerapan amonia, energi yang digunakan lebih kecil dari pada nitrat. Hasil pengukuran amonia pada Gambar 6, dan analisis variansi pada Lampiran 5, menunjukan perbedaan nyata antara penurunan kadar amonia dengan berbagai konsentrasi perlakuan. Berdasarkan uji Duncan, perbedaan yang signifikan terdapat pada perlakuan BBM dengan perlakuan amonia 2 dan mix 2, sedangkan pada perlakuan air sungai, mix 1, dan amonia 1 tidak terdapat perbedaan signifikan.
Gambar 6. Kadar amonia pada kultur Chlorella sp.
Konsentrasi pada perlakuan mengalami pola penurunan kadar amonia yaitu dimulai pada hari ke-3 hingga hari ke-21. Penyerapan kadar amonia efektif pada hari ke-21 disetiap media kultur perlakuan. Hal itu membuktikan bahwa Chlorella sp. mampu menurunkan kadar amonia pada perlakuan sesuai dengan penelitian Jinsoo et al. (2010), Chlorella sp. dapat mengubah karbon organik dalam bentuk bikarbonat menjadi energi untuk melakukan fotosintesis, hasil fotosintesis berupa oksigen akan mengikat amonia sehingga terjadi penurunan kadar amonia.
Pada perlakuan BBM dengan perlakuan amonia 2 dan mix 2 terjadi perbedaan yang nyata, perbedaan ini karena kecilnya persentase kandungan amonia pada BBM dalam media kultur, sehingga penurunan amonianya lebih cepat. Terjadi kenaikan pada perlakuan mix 1 pada hari ke-9, BBM dan amonia 1 pada hari ke-3 yang kemudian kembali menurun hingga hari ke-21, hal ini disebabkan Chorella sp. masih mengalami fase lag yaitu fase penyesuaian dengan lingkungan medium.
-2 0 2 4 6 8 10 12 14
0 3 6 9 1 2 1 5 1 8 2 1
Amonia (ppm)
Hari ke-
AMONIA 1 AMONIA 2 MIX 1 MIX 2 BBM AIR SUNGAI
Konsentrasi : 1 = 50%
2 = 100%
Sedangkan kenaikan pada mix 2 dihari ke-6 dan ke-12 serta amonia 2 pada hari ke- 18 terjadi karena pertumbuhan Chlorella sp. masuk dalam fase stasioner, sehingga laju pertumbuhan menurun, mengakibatkan penurunan proses fotosintesis.
Selanjutnya pada hari ke-21 kadar amonia dalam kultur menurun seiring dengan bertambahnya konsentrasi sel Chlorella sp. yang kembali melakukan proses fotosintesis. Peningkatan proses fotosintesis akan menghasilkan O2 yang lebih banyak sehingga kadar amonia dalam kultur dapat berikatan dengan O2 dan lepas ke udara bebas (Jinsoo et al., 2010).
Menurut Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 5 Tahun 2014 tentang baku mutu air limbah, nilai amonia golongan I sebesar 5 ppm dan golongan II sebesar 10 ppm. Terjadi penurunan kadar amonia dari yang awalnya sebesar 6 ppm, berdasarkan hasil penelitian pada perlakuan amonia 1 turun 67% menjadi 2 ppm, mix 1 turun 58% menjadi 2,5 ppm dan BBM turun 83% menjadi 1 ppm. Begitupun pada perlakuan amonia 2, dari yang awalnya sebesar 12 ppm turun 67% menjadi 4 ppm, mix 2 turun 58% menjadi 5 ppm dan air sungai turun 88% menjadi 2 ppm.
Maka dengan penambahan kultur Chlorella sp. dapat mengurangi kadar amonia, sehingga sesuai kriteria atau peruntukannya karena sudah berada di bawah nilai baku mutu air limbah.
4.5. Penyerapan Nitrat oleh Kultur Chlorella sp.
Nitrogen dalam bentuk nitrat dan amonia oleh alga hijau digunakan untuk membentuk asam amino, klorofil dan protein. Nitrat akan digunakan dalam proses fotosintesis sebagai sumber nitrogen pengganti amonia (Setyawan, 2018). Hasil pengukuran kadar nitrat dengan analisis variansi pada Lampiran 5 menunjukan perbedaan nyata antara penurunan kadar nitrat dengan berbagai konsentrasi perlakuan. Berdasarkan uji Duncan, perbedaan signifikan terdapat pada perlakuan air sungai, nitrat 1 dan mix 1 dengan perlakuan BBM, nitrat 2 dan mix 2.
Penurunan kadar nitrat (Gambar 7) pada hari ke-3 mengalami penurunan yang signifikan, namun kemudian mengalami kenaikan pada hari ke-6 perlakuan mix 2 dan nitrat 1, pada hari ke-9 perlakuan mix 1 dan nitrat 2 serta pada hari ke- 12 perlakuan nitrat 2. Hal itu dikarenakan Chlorella sp. mengambil sumber nitrogen untuk melakukan metabolisme sel dan terjadi proses nitrifikasi. Sel Chlorella sp.
dapat hidup pada konsentrasi nitrat yang relatif tinggi. Aktivitas enzim nitrate
26
reductase yang berperan dalam proses asimilasi nitrat pada sel, sangat dipengaruhi oleh kadar nitrat pada lingkungan hidup. Peningkatan kadar nitrat mendorong peningkatan aktivitas enzim nitrate reductase yang pada akhirnya menyebabkan produksi dan akumulasi amonia (Ali, 2013).
Gambar 7. Kadar nitrat pada kultur Chlorella sp.
Penurunan kadar nitrat terjadi kembali pada hari ke-15 hingga hari ke-21.
Adanya proses penyerapan nitrat yang diawali terserapnya nitrat oleh membran plasma pada alga hijau, lalu masuk ke dalam sitoplasma. Nitrat pada sitoplasma tidak dapat digunakan untuk membentuk asam amino dan protein, melainkan harus dikonversi terlebih dahulu menjadi amonia melalui bantuan enzim nitrate reductase. Sedangkan penyerapan amonia dapat langsung membentuk asam amino dan protein. Oleh karena itu jumlah nitrat yang terserap sel ditentukan oleh kadar amonia yang dihasilkan enzim nitrate reductase. Turunnya kadar nitrat dalam media kultur, sejalan dengan kenaikan OD Chlorella sp. Menurut Restuhadi et al.
(2017), peningkatan kepadatan sel sejalan dengan banyaknya substrat yang dibutuhkan untuk proses metabolismenya. Banyaknya substrat yang dibutuhkan akan disuplai dari kandungan nitrat pada medium perlakuan.
Menurut Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 5 Tahun 2014 tentang baku mutu air limbah, nilai nitrat golongan 1 sebesar 20 ppm dan golongan II sebesar 30 ppm. Terjadi penurunan kadar nitrat dari yang awalnya sebesar 20 ppm, berdasarkan hasil penelitian pada perlakuan nitrat 1 turun 50% menjadi 10 ppm, mix 1 turun 40% menjadi 12 ppm dan air sungai turun 65% menjadi 7 pm.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
0 3 6 9 1 2 1 5 1 8 2 1
Nitrat (ppm)
Hari ke-
NITRAT 1 NITRAT 2 MIX 1 MIX 2 BBM AIR SUNGAI
Konsentrasi : 1 = 50%
2 = 100%
Begitupun pada perlakuan nitrat 2 dari yang awalnya sebesar 40 ppm turun 43%
menjadi 23 ppm, mix 2 turun 50% menjadi 20 ppm dan BBM turun 60% menjadi 16 ppm. Maka dengan penambahan kultur Chlorella sp. dapat mengurangi kadar nitrat, sehingga sesuai kriteria atau peruntukannya karena berada di bawah nilai baku mutu air limbah.
4.6. Penyerapan Fosfat oleh Kultur Chlorella sp.
Senyawa fosfor yang terikat di sedimen dapat mengalami dekomposisi baik dengan bantuan bakteri maupun melalui proses abiotik menghasilkan senyawa fosfat. Unsur Fosfat di perairan dapat berperan dalam pembentukan protein dan metabolisme sel organisme (Patty, Arfah, & Abdul, 2015). Hasil pengukuran kadar fosfat pada analisis variansi (Lampiran 5), menunjukan perbedaan nyata antara penurunan kadar fosfat pada Gambar 8 dengan berbagai konsentrasi. Berdasarkan hasil uji Duncan, perbedaan signifikan terdapat pada perlakuan fosfat 1, mix 1 dan air sungai, dengan perlakuan mix 2, fosfat 2 dan BBM.
Gambar 8. Kadar fosfat pada kultur Chlorella sp.
Terjadi kenaikan kadar fosfat hari ke-6 pada perlakuan mix 1, hari ke-9 pada perlakuan fosfat 2 dan fosfat 1, hari ke-12 pada perlakuan mix 1, hari ke-15 pada perlakuan mix 2 dan hari ke-18 pada perlakuan BBM. Kenaikan tersebut akibat dari fosfat yang terserap oleh sel Chlorella sp. terakumulasi dalam bentuk poliposfat, yang dapat menyebabkan kematian dan pecahnya sel mikroalga. Menurut Fazal et al. (2017), Chlorella sp. biasanya memanfaatkan fosfat dalam bentuk ortoposfat (HPO4-), pelepasan ortofosfat dari sel akan meningkatkan kadar fosfat dalam media.
-2 0 2 4 6 8 10 12
0 3 6 9 1 2 1 5 1 8 2 1
Fosfat (ppm)
Hari ke-
FOSFAT 1 FOSFAT 2 MIX 1 MIX 2 BBM AIR SUNGAI
Konsentrasi : 1 = 50%
2 = 100%
