8/17/2019 12222-12175-1-PB

1/8

FITOREMEDIASI PHOS

MENGGUNAKAN T

WI

FAKU

UNIVE

AT PADA LIMBAH CAIR LAUN 

  MBUHAN KANGKUNG AIR ( Ipo

Forsk)

ARTIKEL JURNAL

Oleh

I FATRIANA S. SUBANOMO

NIM : 431411056

JURUSAN BIOLOGI

TAS MATEMATIKA DAN IPA

SITAS NEGERI GORONTALO

TAHUN 2015

   RY DENGAN

   oea aquatica

 

8/17/2019 12222-12175-1-PB

2/8

8/17/2019 12222-12175-1-PB

3/8

FITOREMEDIASI PHOSFAT PADA LIMBAH CAIR LAUNDRY 

DENGAN MENGGUNAKAN TUMBUHAN KANGKUNG AIR

( Ipomoea aquatica Forsk)

Wiwi Fatriana S. Subanomo1, Ramli Utina2, Novri Y. Kandowangko2

1)Mahasiswa Jurusan Biologi, 2)Dosen Jurusan Biologi

Program Studi Pendidikan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas Negeri Gorontalo Email: fatrianawiwi@yahoo.co.id

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan : 1) mengetahui kemampuan akumulasi fosfat pada limbah cair laundry olehkangkung air sebagai agen fitoremediasi; 2) mengetahui kemampuan kangkung air terhadap

peningkatan kualitas limbah cair laundry. Penelitian ini menggunakan metode quasi experiment.

Parameter yang diamati adalah konsentrasi fosfat pada organ tanaman (akar, batang dan daun),

konsentrasi DO, BOD, suhu dan pH pada limbah cair laundry sebelum dan sesudah ditanami kangkungair selama 27 hari. Data dianalisis secara deskriptif kualitatif. Data penelitian menunjukkan bahwa

tumbuhan kangkung air mampu meremediasi fosfat pada limbah cair laundry dan mengakumulasikanfosfat pada organ tanaman rata-rata sebesar 0,1563 ppm pada akar (54,21 %), 0,1160 ppm pada batang

(40,24 %) dan 0,0976 ppm pada daun (33,85 %). Selanjutnya tumbuhan kangkung air mampu

meningkatkan kualitas limbah cair laoundry ditandai dengan adanya peningkatan konsentrasi Dissolved 

Oxygen sebesar 75,74 %, dan penurunan konsentrasi  Biological Oxygen Demand  (BOD5), pH dan

suhu masing-masing sebesar 46,19 %, 26,94 % dan 21,88 %.

Kata Kunci : Fitoremediasi, Limbah cair laundry, Phosfat, Kangkung air

PENDAHULUAN

Studi pendahuluan yang sudah

dilakukan bahwa pada umumnya usaha laundry

yang berada di Kota Gorontalo membuang airlimbahnya langsung ke selokan/badan air. Hasil

observasi yang dilakukan pada salah satulaundry pada saat pencucian menggunakan

volume deterjen yang cukup banyak (± 1000gr) perharinya dan membuang limbahnya

langsung ke selokan tanpa ada penyaringan

terlebih dahulu. Apabila kondisi iniberlangsung lama maka akan menyebabkan

terjadinya pencemaran perairan dan

membahayakan kehidupan biota air. Hal inidisebabkan oleh adanya senyawa  Alkyl Benzen

Sulfonat  (ABS) yang sulit terurai dan buih

( foam) dari senyawa polyphosfat yang berlebih,sehingga dapat mengganggu proses pelarutan

oksigen (O2) kedalam badan air dan kesuburan

yang berlebih di perairan.Phosfat adalah unsur hara yang

diperlukan untuk pertumbuhan dan

perkembangan tanaman secara normal. Phospatpada limbah cair laundry berasal dari Sodium

Tripolyphosphate (STPP) yang merupakan

salah satu bahan yang kadarnya besar dalam

detergen. Jumlah fosfat yang tinggi melebihikebutuhan menyebabkan pertumbuhan tanaman

air secara berlebihan. Selain itu dalam detergen

mengandung bahan pencemar yangmengakibatkan penurunan kualitas perairan.

Kualitas air limbah detergen dapat dilihat dari

parameter pH, oksigen terlarut (DO), BOD, dansuhu.

Salah satu upaya pemulihan yang dapat

digunakan untuk mengolah limbah terhadapbadan air yang tercemar agar tidak berdampak 

8/17/2019 12222-12175-1-PB

4/8

buruk bagi ekosistem perairan yakni teknologifitoremediasi dengan pemanfaatan tumbuhan.

Pada penelitian ini tumbuhan yang akan

dimanfaatkan untuk proses remediasi adalahtumbuhan kangkung air ( Ipomoea aquatica

Forsk). Dipilihnya tumbuhan kangkung air

karena menurut Hidayat dalam Alfa (2003),kangkung air dapat mengurangi pencemaranlimbah roti, tekstil, dan industri obat-obatan

karena pada siang hari kangkung air dapat

meningkatkan kualitas oksigen terlarut danmenurunkan kandungan CO2 bebas di perairan

tercemar, sehingga tanaman ini dapat

digunakan sebagai alternatif untuk mengurangipencemaran.

Tujuan penelitian ini yaitu untuk 

mengetahui kemampuan akumulasi phosfatoleh Kangkung air ( Ipomoea aquatica Forsk.)

sebagai agen fitoremediasi pada limbah cairlaundry dan untuk mengetahui kemampuan

fitoremediasi menggunakan tumbuhanKangkung air terhadap peningkatan kualitas

limbah cair laundry.

METODE PENELITIAN

Waktu penelitian adalah ± 2 bulan, padabulan Februari   –  Maret 2015. Penelitian ini

terdiri dari 2 tahap. Tahap pertama adalah

pemeliharaan kangkung air yang dilaksanakan

di Green House Jurusan Biologi FakultasMatematika dan IPA Universitas Negeri

Gorontalo. Tahap kedua adalah analisis phosfat

dilaksanakan di Laboratorium Jurusan KimiaUniversitas Negeri Gorontalo. Penelitian ini

menggunakan metode quasi experiment  

(eksperimen semu).Parameter yang diamati pada penelitian

ini adalah konsentrasi phosfat yang

terakumulasi pada setiap organ tanaman dan

pada limbah cair laundry, konsentrasi DO( Dissolved Oxygen), BOD ( Biological Oxygen

 Demand ), suhu dan pH sebelum dan sesudah

dilakukan fitoremediasi. Perlakuanfitoremediasi dengan menanam Kangkung air

sebanyak 4 individu atau sekitar 100 gr untuk 

dipelihara selama 27 hari dalam 5 liter limbahcair laundry. Pengukuran phosfat menggunakan

Spektrofotometer UV-Vis dari akumulasi

phosfat pada organ akar, batang dan daun.Analisis data dilakukan secara deskriptif.

HASIL PENELITIAN DAN

PEMBAHASAN

Hasil Penelitian

Sampel yang dianalisis yaitu organtanaman Kangkung air (akar, batang dan

daun) dan limbah cair laundry. Hasil analisis

awal pada limbah cair laundry sebelumditanami Kangkung air menunjukkan

konsentrasi fosfat yaitu 0,2883 ppm dan hasil

analisis akhir konsentrasi fosfat setelahditanami Kangkung air tidak terdeteksi oleh alat

spektrofotometer.

Tabel 1. Data hasil pengukuran DO, BOD, pH,

suhu dan fosfat pada limbah cair laundry

Berdasarkan hasil penelitian, kangkung

air dapat meningkatkan kadar oksigen terlarut

(DO) sebesar 56,9% atau dari rata-rata 4,74mg/L menjadi 8,33 mg/L. Dan nilai BOD pada

awal pengamatan dengan rata-rata 4,33 mg/L

menurun menjadi 2,33 mg/L di akhirpengamatan dengan efisiensi penurunan sebesar

46,19 %. Pada penelitian ini, pH limbah cairlaundry pada saat di lokasi pengambilan limbahdan persiapan pemeliharaan tanaman adalah

9,43 dan menurun menjadi 6,89 pada akhir

pengamatan (hari ke-27). Suhu awal pada saat

limbah cair laundry diambil adalah 32 °C, padasaat panen menurun menjadi 25° C.

Parameter Satuan

PengamatanEfisiensi

(%)

Baku

MutuAwal Akhir

DO mg/L 4,74 8,33 75,74 % 6

BOD mg/L 4,33 2,33 46,19 % 3,00

pH - 9,43 6,89 26,94 % 6-8,5

SuhuoC 32 25 21,88 % 30

oC

Fosfat mg/L 0,2883 - 100 % 0,1

8/17/2019 12222-12175-1-PB

5/8

Pembahasan

Berdasarkan hasil analisis limbah cairlaundry setelah perlakuan fitoremediasimenggunakan Kangkung air selama 27 hari,

konsentrasi fosfat yang terkandung dalam

limbah tidak lagi terdeteksi disebabkansensitifitas alat tidak dapat membacakonsentrasi fosfat dalam limbah karena

konsentrasi yang kecil. Hal ini menunjukkan

bahwa Kangkung air dapat digunakan sebagaiagen remediasi karena mampu menyerap dan

mengakumulasi fosfat dalam limbah.

Berdasarkan hasil penelitian diketahui terjadipenurunan volume limbah sampai pada akhir

pengamatan. Menurut Srivastava dalam

Hermawati et all. (2005) bahwa faktor yangmempengaruhi absorbsi air adalah konsentrasi

media. Semakin banyak zat terlarut konsentrasi

semakin meningkat akibatnya ketersediaan air

menurun. Air yang diserap tumbuhan sebagiankecil digunakan untuk proses metabolisme dan

dipertahankan di dalam sel, namun sebagian

besar akan dilepaskan kembali ke atmosfer.Besar akumulasi pada organ tanaman

Kangkung air paling banyak adalah pada bagian

akar, kemudian diikuti oleh bagian batang dandaun. Hal ini disebabkan Akar merupakan

bagian tanaman yang pertama kali berinteraksi

secara langsung dengan media melalui

rhizosfir.Penyerapan melalui jalur apoplas akar

dimana epidermis dan korteks sangat permeabel

untuk pergerakan zat terlarut. Dalam jalurapoplas jalannya air dan zat terlarut dapat

mengalir dan menyebar tanpa melintasi

membran, maka pergerakan masuknya relatif tidak diatur. Dinding sel dari lapisan

endodermal sel bertindak sebagai penghalang

untuk difusi jalur apoplas ke dalam sistem

vaskular. Umumnya sebelum masuknya ionlogam dalam xilem, zat terlarut harus masuk 

melewati jalur simplas akar. Mekanisme

penyerapan fosfat melalui jalur simplas yaitumelewati plasma sel satu dan diteruskan ke

plasma sel berikutnya.

Penyerapan fosfat oleh akar tergantungpada sistem transpor aktif dalam membran sel

dan melibatkan ATP sehingga mampu melawan

gradien konsentrasi fosfat dalam sel akar. Jikafosfat terdapat dalam jumlah yang berlebihan

maka pertumbuhan akar akan melebihi tajuk.

Akar tumbuhan berperan sangat baik menyerapfosfat yang terkandung dalam air limbah.

Kelebihan fosfat di vakuola tersimpan sebagai

endapan polyfosfat dan dalam bentuk inositolheksafosfat (Rompas, dalam Hermawati et all.,2005).

Pada penelitian ini, Kangkung air

mengalami perubahan warna daun menjadikekuningan dan gugurnya helaian daun. Dalam

kondisi seperti lingkungan yang tercemar

limbah detergen, Hermawati et all. (2005)mengemukakan bahwa limbah detergen dapat

mempengaruhi pertumbuhan tanaman karena

limbah detergen merupakan racun padatanaman jika dalam jumlah yang banyak, dapat

menurunkan berat basah tanaman bahkan

menyebabkan kematian tanaman. Perubahan

warna daun menjadi kekuningan dapatdisebabkan oleh pencemaran bahan organik 

yang terdapat pada limbah. Limbah detergen

selain mengandung unsur-unsur esensial (C, H,O, N, P, K, S, Ca, Mg dan Fe) juga

mengandung unsur non esensial (Na, Si, Co dan

Se). Limbah cair detergen yang semakin pekatakan meningkatkan jumlah unsur non esensial

yang beracun dan dapat menyebabkan

gangguan atau keracunan tanaman.

Selama pemeliharaan kangkung air padaawal perlakuan sampai hari ke-14 helaian daun

gugur dan muncul tunas baru, hal ini bahwa

kangkung air telah beradaptasi denganlingkungannya agar dapat bertahan hidup dalam

kondisi pH yang tinggi. Pertumbuhan tunas

yang muncul pada ruas atau buku batangkangkung air disebabkan adanya jaringan

meristem interkalar pada buku batang serta

struktur batang bulat berongga untuk 

menyimpan oksigen sehingga tetap aktif melakukan pembelahan.

Semua polifosfat mengalami hidrolisis

membentuk ortofosfat. Perubahan inibergantung pada suhu. Pada suhu yang

mendekati titik didih, perubahan polifosfat

menjadi ortofosfat berlangsung cepat.Kecepatan ini meningkat dengan menurunnya

nilai pH. Perubahan polifosfat menjadi

8/17/2019 12222-12175-1-PB

6/8

ortofosfat pada air limbah yang mengandungbakteri berlangsung lebih cepat dibandingkan

dengan perubahan yang terjadi pada air bersih.

Menurut Suharjono (2010), bakteri anggotaGenus Pseudomonas di kolom air ekosistem

sungai yang tercemar deterjen lebih tinggi

dibandingkan dengan di ekosistem yang relatif tidak tercemar. Berbagai strain anggota genustersebut memiliki keunggulan metabolik,

sehingga dapat digunakan dalam bioremediasi

berbagai pencemar di lingkungan khususnyaberperan sangat penting dalam biodegradasi

dan mereduksi toksisitas limbah deterjen.

Suhu merupakan salah satu faktor yangpenting dalam penanganan limbah. Pada suhu

yang tinggi oksidasi bahan organik lebih besar.

Pada pengukuran suhu awal sebelum perlakuanfitoremediasi suhu limbah cair laundry yaitu

320C, pada suhu ini akan menunjang aktifitas

perombak  alkyl benzen sulfonate yang sulit

terurai. Akibat perombakan ini maka akanmenurunya nilai pH. Pada akhir pengamatan

suhu menjadi 250C yang merupakan suhu

optimal untuk pertumbuhan Kangkung air.Penurunan suhu dipengaruhi bentuk morfologi

Kangkung air yang tidak seluruhnya menutupi

permukaan media, sehingga oksigen bebasdapat berdifusi dengan media. Difusi oksigen

bebas ke dalam media dapat menyebabkan

turunnya suhu air limbah.

Faktor pH penting dalam fitoremediasikarena berpengaruh pada kelarutan unsur hara

yang menyebabkan adanya pertumbuhan bagi

tanaman. Ditinjau dari kondisi pH awal limbahyaitu 9,43, maka kondisi tersebut merupakan

kondisi pH yang kurang baik bagi tersedianya

unsur P. Menurut Foth dalam Hermawati et all

(2005), kondisi pH yang baik untuk penyerapan

fosfat oleh tanaman antara 6-7. Di bawah atau

di atas angka tersebut maka penyerapan unsur P

akan terganggu. Dengan adanya perlakuanfitoremediasi menggunakan Kangkung air dapat

menurunkan pH menjadi 6,89 pada akhir

perlakuan, hal ini baik untuk penyerapan fosfatdan masih dalam kisaran pH untuk 

pertumbuhan Kangkung air.

Penurunan pH disebabkan karenaterserapnya unsur-unsur dalam air limbah ke

dalam akar tanaman dalam jumlah yang

banyak. Secara umum pH air dipengaruhi olehkonsentrasi CO2 bebas. Fitoplankton dan

tanaman air lainnya akan mengambil CO2 dari

air selama proses fotosintesis sehinggamengakibatkan pH air meningkat pada siang

hari dan menurun pada malam hari. Penurunan

nilai pH limbah detergen dapat disebabkanpelepasan gugus sulfonat dari detergen yangkemudian teroksidasi menjadi sulfat (Suharjono

dan Kurniati, dalam Hermawati et all., 2005).

Oksigen terlarut merupakan kebutuhandasar untuk kehidupan tanaman dalam air.

Kehidupan tanaman dalam air tergantung dari

kemampuan air untuk mempertahankankonsentrasi O2 minimal yang dibutuhkan untuk 

kehidupan. Waktu pengambilan data juga

mempengaruhi kadar oksigen terlarut, dimanapengambilan data dilakukan pada siang hari.

Menurut Connell dan Miller dalam Hermawatiet all. (2005), bahwa kadar oksigen terlarut

mencapai maksimum pada siang hari danpetang hari serta menurun terus sampai

menjelang fajar. Kandungan oksigen terlarut

maksimum pada siang hari karena pada saat itutanaman aktif melakukan fotosintesis sehingga

banyak dihasilkan oksigen.

Angka BOD adalah jumlah oksigenyang dibutuhkan oleh bakteri untuk 

menguraikan (mengoksidasikan) hampir semua

zat organik yang terlarut dan sebagian zat-zat

organik yang tersuspensi dalam air. Padapenelitian ini, rata-rata konsentrasi BOD limbah

cair laundry dari ke tiga wadah yaitu 4,33 mg/L

dapat diturunkan sampai 2,33 mg/L. Hal inimenunjukkan pada saat yang bersamaan dengan

menggunakan oksigen yang terlarut di dalam

air limbah senyawa polutan akan diuraikan olehmikroba yang ada di rhizosfir.

Berdasarkan hasil penelitian, bahwa

parameter kualitas limbah cair laundry berupa

kadar oksigen terlarut (DO) dan BOD padaawal pengamatan dikategorikan dalam kualitas

air tercemar ringan. Hasil pengukuran di akhir

pengamatan (hari ke-27) terjadi peningkatanoksigen terlarut (DO) dan penurunan kadar

BOD. Pengolahan limbah dengan menanamkan

Kangkung air pada limbah cair laundry dapatmemperbaiki kualitas limbah cair laundry

menjadi tidak tercemar.

8/17/2019 12222-12175-1-PB

7/8

Di perairan bentuk unsur fosfat berubahsecara terus-menerus, akibat proses

dekomposisi dan sintesis antara bentuk organik 

dan bentuk anorganik yang dilakukan olehmikroba. Mikroba pelarut fosfat meliputi

berbagai jenis mikroba yang dapat mengubah

senyawa fosfat tidak terlarut menjadi fosfatterlarut. Menurut Lynch & Poole dalamRaharjo et all., (2007), mikroba pelarut fosfat

berperan dalam perubahan fosfat menjadi

bentuk terlarut dengan cara : 1) Mengubahkelarutan senyawa fosfat anorganik; 2)

mineralisasi senyawa organik dengan

melepaskan orthophosphat; 3) mengubah fosfatanorganik yang menyediakan anion ke

protoplasma sel (immobilisasi); 4) oksidasi dan

reduksi senyawa fosfat anorganik.Pada pembelajaran Biologi di sekolah pada

materi pencemaran lingkungan dapat diterapkan

pada siswa untuk berpikir kritis dan logis dalam

memecahkan persoalan permasalahanlingkungan serta dampaknya. Pengembangan

materi yang kontekstual terhadap keadaan

lingkungan sekitar, mengajarkan siswa agardapat menjaga lingkungan dan mengatasi

kerusakan lingkungan yang terjadi, salah

satunya dampak dari pencemaran limbahdetergen. Sehingga mampu memperkaya materi

dan informasi mengenai pencemaran

lingkungan. Serta mengajarkan pendidikan

karakter pada siswa.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian dan

pembahasan dapat disimpulkan bahwa

tumbuhan kangkung air( Ipomoea aquatica Forsk) yang dipelihara pada

limbah cair laundry mampu meremediasi fosfat

dan mengakumulasikannya pada akar, batang

dan daun. Rerata akumulasi fosfat pada akartumbuhan Kangkung air yaitu 0,1563 ppm atau

sekitar 54,21 %, kemudian diikuti oleh bagian

batang 0,1160 ppm atau sekitar 40,23 % danbagian daun sebesar 0,0976 ppm atau sekitar

33,85 %. Fitoremediasi menggunakan

Kangkung air dapat memperbaiki kualitaslimbah cair laundry dengan menurunkan

parameter suhu, pH, dan BOD sertameningkatkan oksigen terlarut sehingga mampu

meningkatkan kualitas perairan yang tercemar

limbah laundry.

SARAN

Untuk mengatasi perairan yang tercemarfosfat dalam konsentrasi tinggi akibat kegiatanindustri maupun pembuangan penduduk dapat

menggunakan tumbuhan kangkung air.

Kangkung air yang digunakan sebagai agenfitoremediasi tidak layak untuk dikonsumsi

apabila melebihi batas yang ditetapkan. Bagi

yang ingin melanjutkan penelitian ini, perludikembangkan dengan perlakuan variasi

konsentrasi fosfat dan efisiensi waktu untuk 

mengetahui akumulasi tiap harinya olehtanaman terhadap konsentrasi fosfat.

DAFTAR PUSTAKA

Alfa, D.F. 2003. Kemampuan genjer, kangkung

air, dan selada air untuk menurunkan

konsentrasi logam timbal (Pb) di dalam

air  [skripsi]. Bogor : Fakultas

Matematika dan Ilmu PengetahuanAlam, IPB.

Gardner, F. P., R. B. Pearce, R. L. Mitchell.

1991. Fisiologi Tanaman Budidaya.Terjemahan Herawati Susilo. p : 151-153. UI-Press, Jakarta.

Hermawati, E., Wiryanto, dan Solichatun.2005. Fitoremediasi limbah detergenmenggunakan kayu apu (Pistia

stratiotes L. ) dan genjer (Limnocharis

 flava L). BioSMART. Vol: 7 (2): 115  – 124 ISSN: 1411-321X.

Stefhany, C.A., M. Sutisna, dan K. Pharmawati.2013. Fitoremediasi phospat dengan

menggunakan tumbuhan eceng gondok 

(Eichornia crassipes) pada limbah cair 

indrusti kecil pencucian pakaian

(laundry). Reka Lingkungan. Vol: 1 (1): 1 – 11.

8/17/2019 12222-12175-1-PB

8/8