Fitoremediasi Air terkontaminasi Nikel dengan menggunakan

SIDANG TUGAS AKHIR
SB 091358

Fitoremediasi Air terkontaminasi Nikel dengan
menggunakan tanaman Ki Ambang (Salvinia molesta)
TEGUH WIDIARSO
1507 100 001
Dosen Pembimbing :
Aunurohim, S.Si, DEA
Tutik Nurhidayati, S.Si, M.Si
LATAR BELAKANG
Air terkontaminasi Nikel
- Air permukaan : air
laut, sungai, danau,
waduk
- Air tanah
: air
sumur, mata air
Sumber pencemaran :
limbah industri pelapisan
nikel (electroplating),
industri kertas, industri
pupuk dan industri
logam, pupuk pertanian
(Kartika, 2010).
Mengandung bahan-bahan berbahaya (Logam
Ni, NiSO4, NiCl2, dll)
(Kartika, 2010).
Logam berat Ni yang berbahaya bagi
makhluk hidup
Ditemukan dalam konsentrasi tinggi pada :
- Limbah pelapisan nikel sebesar 63,1 ppm
(Palar, 2004)
- Pupuk anorganik dan organik : Pupuk
kompos 1,3-2,4 ppm, Pupuk P 7-225 ppm,
Pupuk N 227 ppm, Pupuk kandang 1,1- 2,7
ppm (Setyorini, 2003)
Layak digunakan

Menurunkan kadar logam berat di perairan
yang terkontaminasi nikel
Salvinia molesta
Fitoremediasi
Pengelolaan Lingkungan Perairan
- Kadar maksimum Ni untuk limbah industri :
KEP/51/MENLH/10/1995 adalah 2 mg/l
- Untuk melindungi kehidupan organisme
akuatik, kadar Ni sebaiknya tidak melebihi
0.025 mg/l (Moore, 1991 dalam Effendi, 2003).
PERMASALAHAN

 Permasalahan
pada
penelitian
ini
adalah
bagaimanakah
efektivitas
fitoremediasi
air
terkontaminasi nikel (Ni) oleh tanaman Salvinia
molesta ?
BATASAN MASALAH

 Pengukuran efektivitas pada penelitian ini dibatasi
pada pengukuran faktor transfer (FT) Ni pada
bagian akar dan non akar (batang dan daun)
tanaman Salvinia molesta yang dipaparkan pada air
terkontaminasi nikel dengan beberapa interval
waktu.
TUJUAN

 Tujuan dari penelitian ini adalah :
 Untuk mengetahui besarnya akumulasi Ni pada organ
akar dan non akar (batang dan daun) pada Salvinia
molesta yang dipaparkan pada air terkontaminasi
nikel
 Untuk mengetahui nilai Faktor Transfer (FT) Ni pada
bagian akar dan non akar (batang dan daun) pada
tanaman Salvinia molesta yang dipaparkan pada air
terkontaminasi nikel.
MANFAAT

 Manfaat penelitian ini adalah untuk memberikan
informasi dan solusi ilmiah praktis kepada Pabrik
Pelapisan Nikel di Kecamatan Ngunut, Kabupaten
Tulungagung untuk pembuatan IPAL (Instalasi
Pengolahan Air Limbah) sederhana dengan teknik
fitoremediasi menggunakan tanaman Ki Ambang
(Salvinia molesta)
METODOLOGI

 Waktu dan Tempat penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Maret 2011
di Desa Sidorejo, Kecamatan Kauman, Kabupaten
Tulungagung.
Sampel tanaman Ki Ambang (Salvinia molesta)
diperoleh dari areal persawahan di Desa Sidorejo,
Kecamatan Kauman, Kabupaten Tulungagung.
PERALATAN DAN BAHAN

Alat :
 Bak fitoremediasi (diameter 30 cm, tinggi 16 cm) sebanyak 6
buah
 Bak Aklimatisasi (diameter 50 cm, tinggi 21 cm) sebanyak 1
buah
 GPS (Global Positioning System)
 AAS (Atomic Absorbtion Spectrofotometer)
 Timbangan elektronik
Bahan-bahan :
 Fitoremediator Ki Ambang (Salvinia molesta)
 Nickel Klorida (NiCl2.6H2O)
 Aquades
SKEMA KERJA
Pengambilan sampel
Aklimatisasi Salvinia
molesta
Pemilihan Salvinia
molesta dan
Pembuatan air
terkontaminasi nikel

Analisa Data
Pengukuran Ni dalam air
dan tumbuhan setelah
proses fitoremediasi
Perlakuan fitoremediasi
CARA KERJA
 Pengambilan Sampel

 Sampel tanaman Salvinia molesta diperoleh dari areal
persawahan di Desa Sidorejo, Kecamatan Kauman,
Kabupaten Tulungagung dengan lokasi pengambilan 8 0 02’
35,15” S dan 112 0 52’ 44,13” E.
Lokasi Pengambilan Sampel Salvinia molesta
AKLIMATISASI Salvinia molesta

Sampel Salvinia
molesta
 - diaklimatisasi di bak aklimatisasi selama 5 hari dengan
aquades sebelum digunakan dalam penelitian
Hasil
(Abida, 2010).
Pemilihan Salvinia molesta
Salvinia molesta

- dipilih yang memiliki ukuran relatif sama yaitu dengan panjang
daun 1-2 cm dan panjang akar 3-6 cm
- sebanyak 15 tanaman Savinia molesta yang telah diaklimatisasi
dimasukkan ke masing-masing bak fitoremediasi yang berisi air
terkontaminasi nikel (Abida, 2010)
Hasil
Pembuatan Air Terkontaminasi Nikel
Nikel Klorida
(NiCl2.6H2O)

 - dibuat larutan stok dengan konsentrasi 1000 mg/l dengan
melarutkan sejumlah NiCl2.6H2O ke dalam aquades
 - dibuat larutan NiCl2.6H2O dengan konsentrasi berbeda
dengan pengenceran larutan stok dengan aquades
 - konsentrasi larutan nikel klorida (air terkontaminasi nikel)
yang digunakan adalah 0, 3 dan 6 mg/l
 - Volume air terkontaminasi nikel yang digunakan mengacu
pada penelitian Abida, (2010) yaitu sebanyak 2,5 liter untuk
setiap bak fitoremediasi.
 - Jumlah ulangan yang dilakukan sebanyak 2 kali.
Hasil
Pengukuran Ni dalam Air Setelah Proses
Fitoremediasi
Sampel Air
Terkontaminasi
Nikel

 - diambil sebanyak 100 ml dari setiap bak fitoremediator
(Panjaitan, 2009)
 - diuji kadar Ni pada sampel air dengan AAS (Atomic
Absorbtion Spectrofotometer) pada hari ke 0, 6 dan 12
 - diukur kadar Ni dalam air sampel setelah proses
fitoremediasi
Hasil
Pengukuran Ni dalam Tanaman Setelah
Proses Fitoremediasi
Sampel tanaman
Salvinia molesta

 - diambil sebanyak 5 gr untuk sampel akar dan 5 gr
untuk sampel non akar (batang dan daun) (Panjaitan,
2009).
 - diuji kadar Ni pada sampel tanaman dengan AAS
(Atomic Absorbtion Spectrofotometer) pada hari ke 0, 6
dan 12
 - diukur kadar Ni dalam tanaman setelah proses
fitoremediasi
Hasil
Perlakuan Fitoremediasi

 Dalam
penelitian
ini
digunakan
metode
fitoremediasi statis (air yang di fitoremediasi dalam
keadaan diam atau tidak mengalir).
 Perlakuan fitoremediasi selama 12 hari
ANALISA DATA
 Analisa data yang digunakan dalam penelitian ini adalah
deskriptif kuantitatif

 Pada penelitian ini akan dihitung nilai faktor transfer Ni dari air
ke dalam tanaman dengan rumus :
Nilai Faktor Transfer (l/kg) = Konsentrasi Ni dalam tanaman (mg/kg)
Konsentrasi Ni dalam air (mg/l)
 Nilai faktor transfer ini dihitung untuk mengetahui besarnya
akumulasi Ni dalam Salvinia molesta (Tjahaja, 2006)
TABEL PENGAMATAN
t (hari) 0
n b (mg/kg) 1
2
6
a (mg/l) 1

2
12
1
2
Keterangan :
t
: Waktu pemaparan (hari)
a
: Konsentrasi Ni dalam media air
terkontaminasi nikel (mg/l)
b
: Konsentrasi Ni dalam tanaman
(akar dan non akar) (mg/kg)
{b-b(0)} : Konsentrasi Ni dalam tanaman (akar
dan non akar) dikurangi konsentrasi
Ni dalam tanaman awal (akar dan non
akar) atau 0 hari (mg/kg)
FT
: Nilai Faktor Transfer (l/kg)
{b‐b(0)} (mg/kg) FT (l/kg) HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Penurunan konsentrasi Ni pada air terkontaminasi
setelah fitoremediasi

Nikel
Tabel dan gambar 4.1 Penurunan konsentrasi Ni pada air terkontaminasi Nikel selama
rentang waktu pemaparan
t (hari) 0 6 12 n 1 2 1 2 1 2 a (mg/l) Kontrol 3 mg/l 0,112 3,02 0,111 3,01 0,11 2,05 0,106 2,34 0,105 0,46 0,104 1,02 6 mg/l 5,88 5,92 4,18 4,26 2,4 2,31 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2 Akumulasi Ni dalam akar dan non akar
(batang dan daun) Salvinia molesta

Tabel dan grafik 4.2 Akumulasi Ni pada Salvinia molesta pada beberapa rentang
waktu pemaparan
t (hari) 0 6 12 n 1 2 1 2 1 2 b
(mg/kg) Kontrol 3 mg/l 0,06 0,32 0,05 0,29 0,07 1,88 0,12 2,06 0,08 3,26 0,1 3,46 6 mg/l 0,28 0,23 3,42 3,8 9,34 9,45 HASIL DAN PEMBAHASAN
 Akumulasi Ni pada Salvinia molesta meningkat seiring
dengan bertambahnya lama waktu pemaparan.
 Hal ini sesuai dengan penelitian dari Shutes (1993) bahwa
jangka waktu yang lama dapat meningkatkan kandungan
Ni dalam tanaman yang sedang tumbuh.
 Berdasarkan hasil akumulasi Ni dalam tanaman maka
Salvinia molesta bukan merupakan hiperakumulator untuk
Ni.
 Menurut Baker dan Brooks (1984) tumbuhan disebut
hiperakumulator
jika
tanaman
tersebut
mampu
mengakumulasi Ni sebesar 1000 mg/g.

HASIL DAN PEMBAHASAN
4.3 Perbandingan konsentrasi Ni pada akar dan non akar (batang dan
daun) Salvinia molesta

Tabel 4.3 Akumulasi Ni pada akar dan non akar (batang dan daun)
Salvinia molesta pada beberapa rentang waktu pemaparan
Waktu (hari) 0 6 12 N 1 2 1 2 1 2 Konsentrasi Ni (mg/kg) Kontrol 0,03 0,04 0,02 0,04 0,06 0,04 Akar 3 mg/l 0,16 0,13 1,32 1,44 2,21 2,34 6 mg/l 0,15 0,11 2,51 2,75 5,12 5,14 Kontrol 0,03 0,01 0,05 0,08 0,02 0,06 Non Akar 3 mg/l 0,16 0,14 0,56 0,62 1,05 1,12 6 mg/l 0,13 0,12 0,91 1,05 4,22 4,31 HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 4.3. Grafik Akumulasi Ni pada organ akar Salvinia molesta

Gambar 4.4 Grafik Akumulasi Ni pada organ non akar Salvinia molesta
HASIL DAN PEMBAHASAN
 Akumulasi Ni pada Salvinia molesta lebih banyak terdapat
dalam akar dibandingkan pada organ non akar (batang dan
daun).
 Hal ini disebabkan disebabkan :
 - Ni lebih banyak terakumulasi dalam organ akar dan
kurang dari 30 % yang ditranslokasi menuju batang
dan daun (Cho et al, 1999). Hal ini karena
kemampuan Salvinia molesta untuk mentranslokasikan
logam ke organ non akar rendah.
 - Pada akar tidak hanya terjadi proses absorbsi
(penyerapan) logam Ni, tetapi juga terjadi proses
adsorpsi (penjerapan) logam di permukaan akar. Hal
ini juga menjadi penyebab konsentrasi Ni lebih tinggi
di organ akar daripada di organ non akar.

HASIL DAN PEMBAHASAN
4.4 Faktor Transfer Ni pada Salvinia molesta
Tabel 4.4 Faktor Transfer (FT) Ni pada Salvinia molesta pada kontrol untuk
beberapa waktu pemaparan
t (hari) a (mg/l) b (mg/kg) 1 0,112 0 2 6 12 
{b‐b(0)} (mg/kg) FT (l/kg) 0,06 0 0 0,111 0,05 0 0 1 0,11 0,07 0,01 0,09 2 0,106 0,12 0,07 0,66 1 0,105 0,08 0,02 0,19 2 0,104 0,1 0,05 0,48 n Tabel 4.5 Faktor transfer (FT) Ni pada Salvinia molesta pada konsentrasi larutan
NiCl2 3 mg/l untuk beberapa waktu pemaparan
t (hari) N a (mg/l) b (mg/kg) {b‐b(0)} (mg/kg) FT (l/kg) 1 3,02 0,32 0 0 0 2 3,01 0,29 0 0 6 1 2,05 1,88 1,56 0,76 2 2,34 2,06 1,77 0,756 1 0,46 3,26 2,94 6,39 2 1,02 3,46 3,17 3,1 12 HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel 4.6 Faktor transfer (FT) Ni pada Salvinia molesta pada konsentrasi
larutanNiCl2 6 mg/l untuk beberapa waktu pemaparan

t (hari) n a (mg/l) b (mg/kg) {b‐b(0)} (mg/kg) FT (l/kg) 1 5,88 0,28 0 0 0 2 5,92 0,23 0 0 6 1 4,18 3,42 3,14 0,75 2 4,26 3,8 3,57 0,84 1 2,4 9,34 9,06 3,78 2 2,31 9,45 9,22 3,99 12 HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 4.5 Faktor Transfer Ni pada Salvinia molesta untuk
beberapa waktu pemaparan

HASIL DAN PEMBAHASAN
 Menurut Baker (1981), nilai faktor transfer yang lebih dari 1
dapat dikategorikan sebagai spesies tanaman metal
accumulator, sedangkan nilai faktor transfer kurang dari 1
dikategorikan sebagai spesies tanaman metal excluder.
 Dengan nilai Faktor Transfer > 1, maka Salvinia molesta dapat
dikategorikan sebagai metal accumulator species
 Nilai faktor transfer yang lebih dari 1 menunjukkan bahwa
tanaman tersebut dapat dikatakan efisien dalam
mentransport logam dari akar ke daun dan mengakumulasi
logam tersebut di dalam vakuola sel daun (Cho et al, 1999).

HASIL DAN PEMBAHASAN
4.5 Hasil pengamatan morfologi tanaman Salvinia molesta setelah
fitoremediasi
Gambar 4.6. Perubahan warna daun Salvinia molesta selama proses fitoremediasi mulai
hari ke-0 sampai hari ke-12

0 hari
6 hari
12 hari
HASIL DAN PEMBAHASAN
 Mengacu pada penelitian Greger and Lindberg (1987),
gejala yang nampak dari adanya fitotoksisitas logam Ni
dalam penelitian ini adalah adanya gejala
- klorosis
- nekrosis
 Klorosis
degenerasi klorofil (tidak terbentuk/kurang
berkembangnya klorofil) sehingga daun menjadi kuning
atau terjadi mosaik dengan warna campuran hijau, kuning
dan hitam (Darmono, 1995).
 Nekrosis
kematian sel atau jaringan pada organ hidup
sehingga timbul bercak dan warna kecoklatan pada tepi dan
ujung daun (Darmono, 1995)

HASIL DAN PEMBAHASAN
Mekanisme Fitoremediasi pada Salvinia molesta
 Mekanisme fitoremediasi yang mungkin terjadi pada Salvinia
molesta berdasarkan data yang didapatkan
- Fitoekstraksi
- Rhizofiltrasi
 Fitoekstraksi adalah proses absorbsi (penyerapan) kontaminan
berupa logam berat oleh akar dan diikuti dengan translokasi
melalui xilem dan diakumulasi di vakuola sel batang dan daun
(Choudary, 1998)
 Fitoekstraksi dibuktikan dengan adanya akumulasi logam Ni di
akar dan non akar yang terus bertambah mulai hari ke-0 sampai
hari ke-12 pemaparan
 Secara fisiologis logam Ni dalam konsentrasi tinggi akan
memicu
respon
tumbuhan
dengan
mengekspresikan
Fitochelatin yang akan membentuk kompleks dengan ion
logam dan mencegah logam bereaksi dengan bahan
protoplasma yang peka seperti enzim (Haryanti, 2009).

HASIL DAN PEMBAHASAN
 Rhizofiltrasi adalah proses adsorpsi atau pengendapan zat
kontaminan oleh akar untuk menempel pada akar (Collin, 1996)
 Rhizofiltrasi dibuktikan dengan lebih tingginya konsentrasi logam
Ni di akar dibandingkan pada organ non akar.
 Hal ini menunjukkan bahwa pada akar tidak hanya terjadi proses
absorbsi (penyerapan) logam Ni ke dalam sel akar, tetapi juga
terjadi proses adsorbsi (penjerapan/penempelan) logam Ni di
permukaan akar.
 Menurut Tan (1991), adsorpsi di permukaan akar dapat terjadi
karena 2 hal :
- Pembentukan senyawa komplek antara ion logam
dengan gugus fungsional pada dinding sel akar
- Pertukaran ion
ion pada permukaan akar
(adsorben) akan dipertukarkan dengan ion logam
 Dengan adanya adsorpsi dan absorpsi logam Ni di akar tanaman
Salvinia molesta, maka konsentrasi Ni di organ akar akan lebih
besar daripada di organ non akar.

KESIMPULAN

Kesimpulan dari penelitian ini adalah akumulasi
nikel oleh Salvinia molesta pada organ akar lebih tinggi
dibandingkan organ non akar (batang dan daun). Nilai
Faktor Transfer (FT) tertinggi pada Salvinia molesta adalah
pada waktu pemaparan 12 hari pada konsentrasi larutan
NiCl2 3 mg/l yaitu sebesar 4,75 l/kg (1>FT>20) yang
berarti tergolong metal accumulator species, tetapi bukan
hyperaccumulator species. Nilai Faktor Transfer Salvinia
molesta lebih kecil jika dibandingkan spesies tanaman air
lain, sehingga Salvinia molesta kurang efektif untuk
fitoremediasi air terkontaminasi nikel.

SARAN

 Penelitian lebih lanjut perlu dilakukan untuk
memperpanjang waktu pemaparan tanaman Salvinia
molesta pada air terkontaminasi nikel untuk
mengetahui batas maksimal Salvinia molesta dalam
menyerap dan mengakumulasi logam nikel
 Penelitian lebih lanjut perlu dilakukan untuk
mengetahui spesies tanaman air lainnya yang paling
efisien dan ekonomis untuk fitoremediasi air
terkontaminasi nikel.
TERIMA KASIH
