100
SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN FOSFAT PADA LIMBAH TAMBAK UDANG MENGGUNAKAN ALGA Chaetomorpha Crassa DENGAN METODE FITOREMIDIASI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh derajat Strata-1 pada Jurusan Teknik Lingkungan Disusun Oleh : Ajie Kusuma Dany 151.11.1032 JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS SAINS TERAPAN INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND YOGYAKARTA 2020

SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

  • Upload
    others

  • View
    28

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

SKRIPSI

PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN FOSFAT PADA

LIMBAH TAMBAK UDANG MENGGUNAKAN ALGA Chaetomorpha

Crassa DENGAN METODE FITOREMIDIASI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh derajat Strata-1

pada Jurusan Teknik Lingkungan

Disusun Oleh :

Ajie Kusuma Dany

151.11.1032

JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS SAINS TERAPAN

INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND

YOGYAKARTA

2020

Page 2: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

ii

Page 3: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

iii

Page 4: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

iv

Page 5: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Allah SWT atas limpahan rahmat serta hidayah-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul

“Penyerapan Amonia, Nitrit, Nitrat dan Fosfat Pada Limbah Tambak Udang

Menggunakan Alga Chaetomorpha crassa Dengan Metode Fitoremidiasi”.

Penyusunan skripsi ini dapat terselesaikan berkat dorongan, motivasi, bantuan,

bimbingan dan arahan serta kerja sama dari berbagai pihak. Dalam kesempatan

ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Dr. Ir. Amir Hamzah, M.T sebagai Rektor Institut Sains & Teknologi

AKPRIND Yogyakarta.

2. Bapak Purnawan, S.T., M.Eng., C.W.S sebagai Ketua Jurusan Teknik

Lingkungan atas dukungan yang telah diberikan.

3. Ibu Dra. Noeryanti, M.Si selaku Dekan Fakultas Sains Terapan Institut Sains

& Teknologi AKPRIND Yogyakarta yang telah memberi arahan dalam

laporan skripsi ini. 4. Ibu Sri Hastutiningrum, S.T., M.Si sebagai Dosen Pembimbing I atas

bimbingan dan kesabarannya.

5. Bapak Purnawan, S.T., M.Eng., C.W.S sebagai Dosen Pembimbing II atas

bimbingan dan motivasinya.

6. Ibu Dra. Yuli Pratiwi, M.Si sebagai dosen penguji atas arahan dan

motivasinya.

7. Ayah dan Ibu serta keluarga, atas do’a dan motivasi yang diberikan selama

ini. 8. Teman-teman mahasiswa Jurusan Teknik Lingkungan IST AKPRIND

Yogyakarta atas kerjasama dan dukungannya. 9. Pihak-pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah banyak

membantu penyelesaian laporan skripsi ini.

Penyusun berharap laporan ini dapat bermanfaat bagi berbagai kalangan

khususnya bagi mahasiswa. Dalam penyusunan laporan ini masih banyak

kekurangan, sehingga penyusun sangat berharap kritik dan saran untuk perbaikan

di kemudian hari.

Yogyakarta, Maret 2020

Penyusun

Page 6: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL .................................................................................... i

PERSETUJUAN ............................................................................................. ii

PENGESAHAN .............................................................................................. iii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ......................................................... iv

KATA PENGANTAR ..................................................................................... v

DAFTAR ISI ................................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... x

DAFTAR TABEL ........................................................................................... xi

INTISARI xii

ABSTRACT .................................................................................................. xiii

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1

I.1 Latar Belakang Masalah ................................................................ 1

I.2 Rumusan Masalah ......................................................................... 3

I.3 Batasan Masalah............................................................................ 3

I.4 Tujuan Penelitian .......................................................................... 4

I.5 Manfaat Penelitian ........................................................................ 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................... 7

II.1 Tinjauan Pustaka ........................................................................... 7

II.1.1 Spektrofotometer ........................................................................... 7

II.1.2 Pencemaran limbah tambak udang.............................................. 11

II.1.2 Aspek biologi .............................................................................. 14

II.1.3 Chaetomorpha crassa ................................................................. 15

II.1.4 Parameter fisika ........................................................................... 17

II.1.4.1 Cahaya ......................................................................................... 17

II.1.4.2 Suhu ............................................................................................. 18

II.1.4.3 Kekeruhan ................................................................................... 18

II.1.4.4 Gerakan air .................................................................................. 19

II.1.4 Parameter kimia .......................................................................... 19

II.1.4.1 Salinitas ....................................................................................... 19

Page 7: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

vii

II.1.4.2 Nutrien ......................................................................................... 20

II.2 Penelitian Terdahulu ................................................................... 22

II.3 Hipotesis ...................................................................................... 23

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ...................................................... 24

III.1 Lokasi Penelitian ......................................................................... 24

III.2 Objek Penelitian .......................................................................... 24

III.3 Waktu Penelitian ......................................................................... 24

III.4 Variabel Penelitian ...................................................................... 24

III.5 Alat Dan Bahan ..................................................................................... 25

III.5.1 Alat .............................................................................................. 25

III.5.2 Bahan ........................................................................................... 26

III.6 Pelaksanaan Penelitian ................................................................ 26

III.6.1 Persiapan penelitian ..................................................................... 26

III.6.2 Aklimatisasi alga Chaetomorpha crassa ..................................... 27

III.6.3 Uji pendahuluan .......................................................................... 28

III.6.4 Pengolahan limbah cair tambak udang dengan alga Chaetomorpha

crassa .......................................................................................... 29

III.6.5 Metode pengambilan contoh dan parameter yang dianalisis ....... 30

III.6.6 Pemeriksaan salinitas air ............................................................. 31

III.6.7 Pemeriksaan amonia .................................................................... 32

III.6.7.1 Persiapan bahan ........................................................................... 32

III.6.7.2 Persiapan contoh uji .................................................................... 33

III.6.7.3 Membuat larutan induk amonia, NH3–N 1000 mg/L .................. 33

III.6.7.4 Membuat larutan baku amonia, NH3-N 10 mg/L ........................ 33

III.6.7.5 Membuat larutan kerja amonia .................................................... 33

III.6.7.6 Membuat kurva kalibrasi ............................................................. 34

III.6.7.7 Prosedur pengujian amonia ......................................................... 34

III.6.8 Pemeriksaan nitrit ........................................................................ 35

III.6.8.1 Persiapan bahan ........................................................................... 35

III.6.8.2 Persiapan contoh uji .................................................................... 36

III.6.8.3 Membuat larutan induk nitrit, NO2_N 250 mg/L ......................... 37

III.6.8.4 Membuat larutan baku nitrit, NO2 -N 10 mg/L. .......................... 37

Page 8: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

viii

III.6.8.5 Membuat larutan kerja NO2 -N ................................................... 37

III.6.8.6 Membuat kurva kalibrasi ............................................................. 37

III.6.8.7 Prosedur pengujian nitrit ............................................................. 38

III.6.8.8 Kadar nitrit .................................................................................. 38

III.6.9 Pemeriksaan nitrat ....................................................................... 39

III.6.9.1 Persiapan bahan ........................................................................... 39

III.6.9.2 Persiapan contoh uji .................................................................... 40

III.6.9.3 Membuat larutan induk nitrat, NO3-N 100 mg/L ........................ 41

III.6.9.4 Membuat larutan baku nitrat, NO3-N 10 mg/L ........................... 41

III.6.9.5 Membuat larutan kerja nitrat, NO3-N .......................................... 41

III.6.9.6 Membuat kolom reduksi .............................................................. 41

III.6.9.7 Membuat kurva kalibrasi ............................................................. 42

III.6.9.8 Prosedur pengujian nitrat ............................................................. 43

III.6.9.9 Kadar nitrat .................................................................................. 44

III.6.10 Pemeriksaan fosfat ...................................................................... 44

III.6.10.1 Persiapan bahan ........................................................................... 44

III.6.10.2 Membuat larutan induk fosfat 500 mg P/L ................................. 45

III.6.10.3 Membuat larutan baku fosfat 10 mg P/L ..................................... 45

III.6.10.4 Membuat larutan kerja fosfat....................................................... 45

III.6.10.5 Membuat kurva kalibrasi ............................................................. 46

III.6.10.6 Prosedur pengujian fosfat ............................................................ 46

III.7 Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian.......................................... 47

III.8 Metode Pengumpulan Data ......................................................... 47

III.9 Metode Analisis Data .................................................................. 48

III.9.1 Penyerapan konsentrasi nutrien ................................................... 49

III.9.2 Analisis biomassa Chaetomorpha crassa .................................... 49

III.9.3 Analisis pertumbuhan Chaetomorpha crassa ............................. 49

III.9.4 Statistik ........................................................................................ 50

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................... 52

IV.1 Hasil Penelitian Pendahuluan ...................................................... 52

IV.1.1 Penyerapan konsentrasi nutrien selama penelitian pendahuluan 52

IV.1.2 Berat basah dan laju pertumbuhan relatif.................................... 54

Page 9: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

ix

IV.2 Hasil Penelitian Utama ................................................................ 55

IV.2.1 Amonia ........................................................................................ 55

IV.2.2 Nitrit ............................................................................................ 60

IV.2.3 Nitrat ........................................................................................... 64

IV.2.4 Fosfat ........................................................................................... 69

IV.2.5 Berat basah dan laju pertumbuhan relatif.................................... 73

IV.2.6 Parameter fisika-kimia lingkungan ............................................. 77

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 78

V.1 Kesimpulan ................................................................................. 78

V.2 Saran ............................................................................................ 79

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................

Page 10: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar II. 1. Skema kerja spektrofotometer UV-Vis (Kriastianingrum, 2014). ............... 8

Gambar II. 2. (a) Ulva green, (b) Porphyra red, (c) Saccharina latissima brown seaweeds.

.......................................................................................................................................... 14

Gambar II. 3. Chaetomorpha crassa dari pesisir pantai Gunungkidul, Yogyakarta (

Fahriza, 2015). ........................................................................................... 16

Gambar II. 4. Talus Chaetomorpha crassa dilihat dari mikroskop (Ghazali, dkk. 2018).. 17

Gambar III. 1. Reaktor fitoremidiasi a; bak fitoremidiasi, b; pompa air, c; sekat

berlubang. ...................................................................................... 28

Gambar III. 2. Diagram alir pelaksanaan penelitian ............................................. 47

Gambar IV. 1. Grafik penyerapan nutrien pada penelitian pendahuluan .............. 53

Gambar IV. 2. Grafik konsentrasi amonia ............................................................ 56

Gambar IV. 3. Grafik konsentrasi nitrit pada sampel dan kontrol ........................ 61

Gambar IV. 4. Grafik konsentrasi nitrat ............................................................... 66

Gambar IV. 5. Grafik konsentrasi fosfat ............................................................... 70

Gambar IV. 6. Grafik berat alga Chaetomorpha crassa ........................................ 74

Page 11: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

xi

DAFTAR TABEL

Tabel II. 1. Baku mutu air laut untuk budidaya .................................................... 13

Tabel III. 1. Pembuatan konsentrasi pengenceran limbah .................................... 29

Tabel III. 2. Metode alat ukur dan tempat parameter yang dianalisis .................. 48

Tabel IV. 1. Penyerapan nutrien limbah tambak udang pada penelitian

pendahuluan oleh Alga Chaetomorpha crassa ................................. 52

Tabel IV. 2. Laju pertumbuhan alga Chaetomorpha crassa .................................. 55

Tabel IV. 3. Laju penyerapan amonia oleh Alga Chaetomorpha Crassa .............. 55

Tabel IV. 4. Laju penurunan amonia pada sampel................................................ 56

Tabel IV. 5. Laju penurunan amonia pada kontrol ............................................... 56

Tabel IV. 6. Analisis korelasi konsentrasi penyerapan amonia oleh alga

Chaetomorpha crassa terhadap waktu tinggal limbah tambak

udang ................................................................................................ 59

Tabel IV. 7. Laju penyerapan nitrit oleh alga Chaetomorpha crassa ................... 60

Tabel IV. 8. Laju penurunan nitrit pada sampel.................................................... 60

Tabel IV. 9. Laju penurunan nitrit pada kontrol .................................................. 60

Tabel IV. 10. Analisis korelasi konsentrasi penyerapan nitrit oleh alga

Chaetomorpha crassa terhadap waktu tinggal limbah tambak

udang ................................................................................................ 63

Tabel IV. 11. Laju penyerapan nitrat oleh Alga Chaetomorpha crassa ............... 64

Tabel IV. 12. Laju penurunan nitrat pada sampel ................................................. 65

Tabel IV. 13. Laju penurunan nitrat pada kontrol ................................................ 65

Tabel IV. 14. Analisis korelasi konsentrasi penyerapan nitrat oleh alga

chaetomorpha crassa terhadap waktu tinggal limbah tambak

udang ................................................................................................ 67

Tabel IV. 15. Laju penyerapan fosfat oleh Alga Chaetomorpha crassa ................ 69

Tabel IV. 16. Laju penurunan fosfat pada sampel ................................................ 69

Tabel IV. 17. Laju penurunan fosfat pada kontrol ................................................ 70

Tabel IV. 18. Analisis korelasi konsentrasi penyerapan fosfat oleh alga

Chaetomorpha crassa terhadap waktu tinggal limbah tambak

udang ................................................................................................ 72

Tabel IV. 19. Relatif growth rate alga Chaetomorpha crassa ............................... 73

Tabel IV. 20. Laju pertumbuhan alga Chaetomorpha crassa ................................ 75

Tabel IV. 21. Analisis korelasi konsentrasi penurunan amonia oleh alga

Chaetomorpha crassa terhadap waktu tinggal limbah tambak

udang. ............................................................................................... 75

Tabel IV. 22. Parameter Fisik – Kimia ................................................................. 77

Page 12: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

xii

INTISARI

PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN FOSFAT PADA

LIMBAH TAMBAK UDANG MENGGUNAKAN ALGA Chaetomorpha

Crassa DENGAN METODE FITOREMIDIASI

Semakin tinggi permintaan udang mengakibatkan semakin tingginya

produksi akan udang, sehingga bertambah pula limbah yang terbentuk akibat

kegiatan pembudidayaan udang yang akan berdampak terhadap lingkungan

khususnya lingkungan air. Limbah tambak udang berupa nutrien dapat

mengakibatkan eutrofikasi yang berdampak buruk bagi lingkungan air. Penelitian

ini bertujuan untuk mengetahui tingkat penyerapan alga Chaetomorpha crassa

dalam menurunkan kadar amonia, nitrit, nitrat dan fosfat pada limbah tambak

udang.

Penelitian ini meliputi penelitian pendahuluan untuk mengetahui

konsentrasi pengenceran limbah tambak udang yang efektif untuk menurunkan

nutrien dengan konsentrasi pengenceran 100%, 50% dan 10% dengan berat basah

alga 100 gram selama 8 hari. Setelah didapatkan konsentrasi pengenceran yang

efisien dilihat tingkat penurunan pada waktu tinggal 0, 2, 4, 6 dan 8 hari dengan

berat basah alga 100 gram. Penelitian ini juga melihat seberapa besar pertumbuhan

alga Chaetomorpha crassa dengan menghitung pertambahan berat basah alga.

Hasil penelitian pendahuluan menunjukkan pengenceran limbah tambak

udang untuk menurunkan nutrien paling efektif adalah pengenceran 100% dengan

penyerapan amonia sebesar 0,0120 ppm, nitrit 0,0016 ppm, nitrat 0,0407 ppm,

fosfat 0,1731 ppm dan berat alga sebesar 32,1280 gram. Hasil penelitian setelah

ditemukan konsentrasi pengenceran yang efektif untuk menurunkan nutrien

limbah tambak udang selama 8 hari yaitu amonia 0,0120 ppm, nitrit 0,1746 ppm,

nitrat 0,6846 ppm, fosfat 0,3171 ppm dan pertumbuhan berat alga sebesar 19,08

gr. Alga Chaetomorpha crassa dapat diaplikasikan langsung kedalam limbah

tambak udang untuk menurunkan nutrien pada tambak udang.

Kata Kunci : Alga Chaetomorpha crassa, Fitoremidiasi, Limbah Tambak Udang.

Page 13: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

xiii

ABSTRACT

APPLICATION OF AMMONIA, NITRIT, NITRATE AND

PHOSPHATE IN SHRIMP TAMBAK WASTE USING Chaetomorpha

Crassa ALGA USING FITOREMIDIATION METHOD

The higher demand for shrimp results in higher production of shrimps,

thus increasing waste that is formed due to shrimp cultivation activities that will

have an impact on the environment, especially the aquatic environment. Shrimp

pond waste in the form of nutrients can cause eutrophication which has a negative

impact on the aquatic environment. This study aims to determine the level of

absorption of Chaetomorpha Crassa algae in reducing levels of ammonia, nitrite,

nitrate and phosphate in shrimp pond waste.

This study includes preliminary research to determine the concentration

of dilution of shrimp pond waste that is effective for reducing nutrients with a

dilution concentration of 100%, 50% and 10% with a wet weight of 100 gram

algae for 8 days. After obtaining an efficient dilution concentration, it can be seen

the decrease in residence time 0, 2, 4, 6 and 8 days with the wet weight of 100

grams of algae. This study also looked at how big the growth of Chaetomorpha

Crassa algae was by calculating the weight gain of algae.

Preliminary research results show that dilution of shrimp pond waste to

reduce nutrients most effectively is 100% dilution with a decrease in ammonia of

0.0120 ppm, nitrite 0.0016 ppm, nitrate 0.0407 ppm, phosphate 0.1731 ppm and

weight of algae 32.1280 gram. The results of the study after found effective

dilution concentrations for reducing shrimp pond waste nutrients for 8 days were

ammonia 0.0120 ppm, nitrite 0.1746 ppm, nitrate 0.6846 ppm, phosphate 0.3171

ppm and growth of algal weight of 19.08 gr . Algae Chaetomorpha crassa can be

applied directly into shrimp pond waste to reduce nutrients in shrimp ponds.

Key Word : Algae Chaetomorpha Crassa, Fitoremidiation, Shrimp Pond Waste,.

Page 14: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang Masalah

Udang merupakan salah satu komoditas penting di Indonesia. Udang

merupakan komoditas utama ekspor Indonesia dengan nilai 1,764 juta USD

dengan presentase kenaikan 11,31% pada tahun 2016-2017 dan merupakan

komoditas ekspor utama Indonesia (Kementrian Kelautan dan Perikanan 2018).

Semakin tingginya permintaan udang mengakibatkan semakin tingginya produksi

udang sehingga semakin banyak pula limbah yang terbentuk akibat kegiatan

pembudidayaan udang yang akan berdampak terhadap lingkungan khususnya

lingkungan air. Sisa pakan dari kegiatan budidaya bandeng ataupun budidaya

udang yang terdekomposisi dalam jumlah tinggi pada suatu perairan dapat

mengakibatkan meningkatnya kandungan unsur hara pada suatu perairan.

Peningkatan nutrien (nitrogen dan fosfor) dapat mengakibatkan terjadinya

eutrofikasi. Eutrofikasi, hipernutrifikasi, dan nitrifikasi yang di sebabkan oleh

tambak merupakan hal paling umum yang dicemaskan dari kegiatan yang ada di

dunia (Herbeck and Unger, 2013). Eutrofikasi adalah suatu proses dimana

lingkungan perairan menerima jumlah bahan organik dan nutrisi yang melebihi

kapasitas lingkungan untuk mendegradasi.

Peningkatan unsur hara pada perairan akan meningkatkan jumlah

plankton dengan sangat pesat. Jumlah plankton yang sangat banyak akan

menyerap nutrien yang ada mengakibatkan jumlah nutrien pada perairan akan

Page 15: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

2

menurun. Dampak dari penurunan nutrien akan menyebabkan terjadinya kematian

plankton sehingga menimbulkan proses dekomposisi. Pada proses dekomposisi

dibutuhkan oksigen, apabila kandungan oksigen dalam perairan kurang

mencukupi untuk proses dekomposisi maka akan terjadi proses dekomposisi

anaerob yang mana akan menghasilkan gas beracun yang bersifat toksik bagi biota

air. Plankton yang mati akan mengendap pada dasar perairan sehingga kandungan

bahan organik pada sedimen akan meningkat, sehingga mengakibatkan penurunan

pH pada sedimen.

Kabupaten Gunungkidul merupakan salah satu dari lima kabupaten/kota

di Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta (DIY) dengan luas wilayah ± 1.485,36

km² atau ± 46,63% dari keseluruhan luas wilayah DIY, dengan garis pantai ± 70

km. Secara astronomis Kabupaten Gunungkidul terletak diantara 110˚21'-110˚50'

BT dan 7˚46'-8˚09' LS, dengan Wonosari sebagai ibu kota kabupaten. Sebelah

utara berbatasan dengan Kabupaten Klaten dan Kabupaten Sukoharjo, Jawa

Tengah, sedangkan sebelah selatan berbatasan dengan Samudera Hindia. Sebelah

barat berbatasan dengan Kabupaten Bantul dan Kabupaten Sleman, DIY. Sebelah

timur berbatasan dengan Kabupaten Wonogiri, Jawa Tengah (Badan Pengawas

Keuangan dan Pembangunan, 2019)

Dari survey yang telah dilakukan penulis dapat disimpulkan bahwa pada

daerah pesisir Gunungkidul terdapat area tambak udang yang masih belum

dilengkapi pengolahan limbah, limbah tambak udang tersebut masih dibuang

langsung ke perairan pantai. Karena limbah tambak udang yang langsung dibuang

ke lingkungan tanpa ada pengolahan limbah terlebih dahulu yang mengandung

Page 16: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

3

nutrien yang tinggi dapat mengakibatkan eutrofikasi. Pada daerah pantai yang

menjadi tempat buangan limbah terdapat suatu area yang ditumbuhi berbagai

macam alga, yang mana alga tersebut dapat menyerap unsur hara yang terdapat

dalam perairan.

Chaetomorpha crassa merupakan salah satu dari kelas ganggang hijau

dan memiliki struktur morfologi yang sama dengan kebanyakan alga, yaitu pada

seluruh bagian tanaman yang dapat menyerupai akar, batang, daun, atau buah,

semuanya disebut talus. Bentuk talus ini beragam, ada yang bulat seperti tabung,

pipih, gepeng, bulat seperti kantong, atau ada juga yang seperti rambut. Susunan

talus terdiri dari satu sel dan banyak sel (Poncomulyo, dkk. 2006).

I.2 Rumusan Masalah

Dari latar belakang yang telah dikemukakakan di atas, maka dapat

ditentukan rumusan masalah sebagai berikut :

1. Sebarapa besar tingkat penyerapan kadar nutrien alga Chaetomorpha

crassa terhadap limbah tambak udang ?

2. Bagaimana tingkat pertumbuhan alga Chaetomorpha crassa yang

digunakan sebagai media absorben nutrien pada limbah tambak udang ?

I.3 Batasan Masalah

Agar dapat memberikan pemahaman yang sesuai dengan tujuan yang akan

ditetapkan maka dilakukan pembatasan terhadap ruang lingkup penelitian.

Penelitian ini menggunakan limbah tambak udang dengan sistem budidaya

Page 17: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

4

intensif, limbah yang dijadikan bahan penelitian merupakan limbah yang diambil

pada keluaran saluran pembuangan kolam setelah proses budidaya berakhir. Alga

yang digunakan adalah Chaetomorpha crassa yang diambil di sekitar perairan

pantai di dekat tambak udang. Parameter yang dijadikan penelitian adalah kadar

nutrien berupa amonia, nitrit, nirat dan fosfat, parameter kualitas air juga akan

dipantau berupa pH, salinitas, dan suhu.

I.4 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian yang hendak dicapai dalam penelitian ini adalah :

1. Mengetahui tingkat penyerapan nutrien alga Chaetomorpha crassa pada

limbah tambak udang.

2. Mengetahui tingkat pertumbuhan Chaetomorpha crassa yang digunakan

sebagai media absorbsi limbah tambak udang.

I.5 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah :

1. Dengan mengetahui tingkat penyerapan nutrien limbah tambak udang

menggunakan alga Chaetomorpha crassa dapat menjadi gambaran tentang

kapasitas daya dukung lingkungan pantai Gunungkidul yang menjadi

tempat pembuangan limbah tambak udang dan dapat digunakan sebagai

penurun kadar nutrien berlebih pada perairan.

Page 18: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

5

2. Dengan mengetahui tingkat pertumbuhan alga Chaetomorpha crassa yang

digunakan sebagai media absorbsi limbah tambak udang dapat diketahui

tingkat toleransi alga terhadap limbah yang diberikan.

3. Penelitian ini diharapkan dapat menambah wawasan dan memberikan

kontribusi di bidang Teknik Lingkungan khususnya terkait pengolahan

limbah dengan metode fitoremediasi.

4. Penelitian ini dapat digunakan sebagai bahan kajian dan referensi untuk

menambah wawasan maupun untuk pengembangan penelitian selanjutnya.

Page 19: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Tinjauan Pustaka

II.1.1 Spektrofotometer

1. Pengertian Spektrofotometer

Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri

dari spektrometer dan fotometer. Spektrofotometer menghasilkan sinar dari

spectrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat

pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diabsorbsi. Panjang

gelombang yang dipakai adalah panjang gelombang maksimum yang

memberikan absorbansi maksimum. Salah satu prinsip kerja

spektrofotometri didasarkan pada fenomena penyerapan sinar oleh spesefik

kimia tertentu didaerah ultra violet dan sinar tampak (visible). Pada

fotometer filter dari berbagai warna yang mempunyai spesifikasi

melewatkan trayek pada panjang gelombang tertentu (Gandjar,2007).

2. Prinsip kerja Spektrofotometri

Spektrum elektromagnetik dibagi dalam beberapa daerah cahaya.

Suatu daerah akan diabsorbsi oleh atom atau molekul dan panjang

gelombang cahaya yang diabsorbsi dapat menunjukan struktur senyawa

yang diteliti. Spektrum elektromagnetik meliputi suatu daerah panjang

gelombang yang luas dari sinar gamma gelombang pendek berenergi tinggi

sampai pada panjang gelombang mikro (Marzuki Asnah 2012).

Spektrum absorbsi dalam daerah-daerah ultra ungu dan sinar tampak

umumnya terdiri dari satu atau beberapa pita absorbsi yang lebar, semua

Page 20: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

8

molekul 4 dapat menyerap radiasi dalam daerah UV-tampak. Oleh karena

itu mereka mengandung electron, baik yang dipakai bersama atau tidak,

yang dapat dieksitasi ke tingkat yang lebih tinggi. Panjang gelombang pada

waktu absorbsi terjadi tergantung pada bagaimana erat elektron terikat di

dalam molekul. Elektron dalam satu ikatan kovalen tunggal erat ikatannya

dan radiasi dengan energy tinggi, atau panjang gelombang pendek,

diperlukan eksitasinya (Wunas,2011).

Gambar II. 1. Skema kerja spektrofotometer UV-Vis (Kriastianingrum, 2014).

Fungsi fungsi bagian :

a. Sumber sinar polikromatis berfungsi sebagai sumber sinar polikromatis

dengan berbagai macam rentang panjang gelombang.

b. Monokromator berfungsi sebagai penyeleksi panjang gelombang yaitu

mengubah cahaya yang berasal dari sumber sinar polikromatis menjadi

cahaya monokromatis. Pada gambar di atas disebut sebagai pendispersi atau

penyebar cahaya. dengan adanya pendispersi hanya satu jenis cahaya atau

cahaya dengan panjang gelombang tunggal yang mengenai sel sampel. Pada

gambar di atas hanya cahaya hijau yang melewati pintu keluar.

Page 21: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

9

c. Sel sampel berfungsi sebagai tempat meletakan sampel - UV, VIS dan UV-

VIS menggunakan kuvet sebagai tempat sampel. Kuvet biasanya terbuat

dari kuarsa atau gelas, namun kuvet dari kuarsa yang terbuat dari silika

memiliki kualitas yang lebih baik. Hal ini disebabkan yang terbuat dari 6

kaca dan plastik dapat menyerap UV sehingga penggunaannya hanya pada

spektrofotometer sinar tampak (VIS). Kuvet biasanya berbentuk persegi

panjang dengan lebar 1 cm.

d. Detektor berfungsi menangkap cahaya yang diteruskan dari sampel dan

mengubahnya menjadi arus listrik. Macam-macam detector yaitu Detektor

foto (Photo detector),Photocell, misalnya CdS, Phototube, Hantaran foto,

Dioda foto, Detektor panas.

3. Hukum Lambert – Beer

Berdasarkan hukum Lamber Berr menyatakan bahwa konsentrasi (c) akan

berbanding lurus dengan absorbansi (A) suatu zat dalam larutan tersebut.

Menurut Suparno (2016). Hukum Lamber Beer dinyatakan dalam rumus

sebagai berikut :

𝑇 =𝐼𝑡

𝐼𝑜 𝑎𝑡𝑎𝑢 %𝑇 =

𝐼𝑡

𝐼𝑜 𝑥 100%

Absorbansi dinyatakan dengan rumus :

𝐴 = −𝑙𝑜𝑔 𝐼𝑡

𝐼𝑜 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑇 = −𝑙𝑜𝑔

𝐼𝑡

𝐼𝑜

Keterangan :

Io = Intensitas cahaya sebelum melewati sampel

It = Intensitas cahaya keluar melewati sampel

Page 22: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

10

T = Transmitasi (cahaya yang dihamburkan)

Rumus yang diperoleh dari hukum Lamber Beer dapat dituliskan sebagai

berikut :

A = a 𝑥 b 𝑥 c atau A = ε 𝑥 b 𝑥 c

A = absorbansi

b / l = tebal larutan (tebal kuvet diperhitungkan juga umumnya 1 cm)

c = konsentrasi larutan yang diukur

ε = tetapan absorptivitas molar (jika konsentrasi larutan yang diukur dalam

molar)

a = tetapan absorptivitas (jika konsentrasi larutan yang diukur dalam ppm).

4. Faktor-faktor yang sering menyebabkan kesalahan dalam menggunakan

spektrofotometer dalam mengukur konsentrasi suatu analit:

a. Adanya serapan oleh pelarut. Hal ini dapat diatasi dengan penggunaan

blangko, yaitu larutan yang berisi selain komponen yang akan dianalisis

termasuk zat pembentuk warna.

b. Serapan oleh kuvet. Kuvet yang ada biasanya dari bahan gelas atau

kuarsa, namun kuvet dari kuarsa memiliki kualitas yang lebih baik.

c. Kesalahan fotometrik normal pada pengukuran dengan absorbansi

sangat rendah atau sangat tinggi, hal ini dapat diatur dengan pengaturan

konsentrasi, sesuai dengan kisaran sensitivitas dari alat yang digunakan

(melalui pengenceran atau pemekatan).

Page 23: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

11

5. Spektrofotometri Visible (Spektro Vis)

Pada spektrofotometri ini yang digunakan sebagai sumber

sinar/energi adalah cahaya tampak (visible). Cahaya visible termasuk

spektrum elektromagnetik yang dapat ditangkap oleh mata manusia.

Panjang gelombang sinar tampak adalah 380 sampai 750 nm. Sehingga

semua sinar yang dapat dilihat oleh kita, entah itu putih, merah, biru, hijau,

apapun.. selama ia dapat dilihat oleh mata, maka sinar tersebut termasuk ke

dalam sinar tampak (visible). Sumber sinar tampak yang umumnya dipakai

pada spektro visible adalah lampuTungsten. Sample yang dapat dianalisa

dengan metode ini hanya sample yang memilii warna. Hal ini menjadi

kelemahan tersendiri dari metode spektrofotometri visible. Oleh karena itu,

untuk sample yang tidak memiliki warna harus terlebih dulu dibuat

berwarna dengan menggunakan reagent spesifik.

II.1.2 Pencemaran limbah tambak udang

Pencemaran pada perairan budidaya selain berasal dari limbah industri

dan domestik juga berasal dari sisa pakan buatan (pelet) dan feses hewan yang

dibudidayakan (Badjoeri dan Widiyanto, 2008). Penelitian yang dilakukan oleh

Garno (2004) membuktikan bahwa 90% protein yang terdapat pada tambak

berasal dari pelet, hanya 22% yang dikonversi menjadi biomassa udang dan 7%

dimanfaatkan oleh aktivitas mikroorganisme, sedangkan 14% terakumulasi dalam

sedimen dan 57% tersuspensi pada air tambak. Diestimasi terjadi akumulasi

senyawa nitrogen organik di tambak udang jumlahnya sebesar 600 kg/ha/tahun

pada tambak yang berproduksi 10 ton/ha/th dengan konversi pakan 1,6. Dari

Page 24: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

12

penelitian tersebut dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin banyak penggunaan

pelet akan semakin besar pula terjadinya akumulasi metabolit toksik di dalam

perairan tambak. Menurut Widiyanto (2006) tingginya akumulasi bahan organik

di tambak udang dapat menimbulkan beberapa dampak yang merugikan yaitu :

1. Memacu pertumbuhan mikroorganisme heterotrofik dan bakteri

patogen

2. Eutrofikasi

3. Terbentuknya senyawa toksik (amonia dan nitrit)

4. Menurunnya konsentrasi oksigen terlarut.

Secara alamiah sistem perairan (tambak udang) mampu melakukan

proses self purification, namun apabila kandungan senyawa organik sudah

melampaui batas kemampuan self purification, maka akumulasi bahan organik

dan pembentukan senyawa-senyawa toksik di perairan tidak dapat dikendalikan,

sehingga menyebabkan menurunnya kondisi kualitas air bahkan kematian udang

yang dibudidayakan (Badjoeri et al, 2006).

Air limbah tambak udang yang dibuang ke lingkungan khususnya sungai

harus memenuhi standar baku mutu air limbah Cair sesuai dengan Peraturan

Gubernur DIY No. 3 Tahun 2010 Tentang Baku Mutu Air Laut. Baku Mutu Air

Laut adalah batas maksimal limbah cair yang diperbolehkan dibuang ke laut. Nilai

Ambang Batas (NAB) parameter limbah cair yang diperbolehkan dan yang

digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada Tabel II.1.

Page 25: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

13

Tabel II. 1. Baku mutu air laut untuk budidaya

No Parameter Satuan Baku Mutu

1 FISIKA

Kekeruhan

Lapisan minyak

Padatan tersuspensi

Suhu

Warna

KIMIA

pH

Oksigen terlarut (DO)

COD (Bikhromat)

Amonia

Nitrit

Minyak bumi

Logam berat :

Raksa (Hg) total

Khrom (Cr) total

Arsen (As) total

Selenium (Se) total

Kadmium (Cd) total

Tembaga (Cu) total

Nikel (Ni) total

Seng (Zn) total

Perak (Ag) total

Timbal (Pb) total

Pestisida Organoklorin :

Aldrin

pp – DDT & turunannya

Dieldrin

Endrin

Heptachlor

Lindane

Lain – lain :

Sianida (CN)

Sulfida (H2S)

Senyawa Fenol total

Poliklorinated total

Surfaktan (Detergen)

NTU

-

mg/l

0 C

TCU

-

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

mg/L

µg/L

µg/L

µg/L

µg/L

µg/L

µg/L

mg/L

mg/L

mg/L

µg/L mg/L

30

nihil

20

alami + 2

30

7 – 8,5

4 minimum

25

0,4

0,06

1

0,0006

0,1

0,01

0,005

0,05

0,05

0,01

0,10

0,005

0,05

0,003

0,001

0,003

0,004

0,001

0,004

0,005

0,01

0,002

0,001

1,0

Page 26: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

14

Mikrobiologi

Coliform

Fecal Coli

Pathogen

MPN100 ml

MPN/100 ml

MPN/100 ml

700

150

nihil

II.1.2 Aspek biologi

Alga dapat dibagi dalam uniseluler (mikroalga) dan multiseluler

(makroalga), juga dikenal sebagai rumput laut. (Kim, S., 2015). Makroalga

dikelompokkan menjadi tiga berdasarkan sifat pigmentasinya yaitu ganggang

hijau, ganggang merah, dan ganggang coklat ( Suutari, et al., 2015).

Gambar II. 2. (a) Ulva green, (b) Porphyra red, (c) Saccharina latissima brown

seaweeds.

Rumput laut dapat menyerap nutrien yang ada di perairan dan digunakan

sebagai asupan nutrisi rumput laut untuk tumbuh. Sebagai mana penelitian yang

dilakukan oleh Ma, X. et al., 2014 menggunakan Centrate atau aliran air limbah kota

yang sangat terkonsentrasi, dihasilkan dari pengeringan lumpur setelah

pengendapan primer dan sekunder yang kaya akan fosfor (P), amonia (NH3), baik

nitrogen organik dan anorganik (N) dan berbagai mineral seperti Ca, Mg, K, Fe,

Page 27: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

15

Cu dan Mn. Menggunakan Centrate sebagai sumber daya untuk pertanian rumput

laut dapat memiliki dua keuntungan pertama, meningkatkan efisiensi pengolahan

air limbah dengan menghilangkan nutrien dan kedua, meningkatkan produksi

biomassa alga (Cuellar-Bermudez, et al., 2016).

Mehrabadi et al., 2017 melakukan penelitian kemampuan penguraian air

limbah dari spesies alga Mucidosphaerium pulchellum, Micractinium pusillum,

Coleastrum sp, Desmodesmus sp, dan Pediastrum boryanum. Semua spesies

menunjukkan kesamaan penguraian nutrien yang efisien. (95% dari NH4 -N dan

85% PO4 dalam 6 hari).

II.1.3 Chaetomorpha crassa

Klasifikasi alga :

Empire : Eukaryota

Kingdom : Plantae

Subkingdom : Viridiplantae

Infrakingdom : Chlorophyta infrakingdom

Phylum : Chlorophyta

Subphylum : Chlorophytina

Class : Ulvophyceae

Order : Cladophorales

Family : Cladophoraceae

Genus : Chaetomorpha

Spesies : Chaetomorpha crassa

Page 28: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

16

Gambar II. 3. Chaetomorpha crassa dari pesisir pantai Gunungkidul, Yogyakarta

( Fahriza, 2015).

Chaetomorpha crassa merupakan salah satu dari kelas rumput laut hijau,

Chaetomorpha crassa memiliki struktur morfologi yang sama dengan

kebanyakan alga, yaitu pada seluruh bagian tanaman yang dapat menyerupai akar,

batang, daun, atau buah, semuanya disebut talus. Bentuk talus ini beragam, ada

yang bulat seperti tabung, pipih, gepeng, bulat seperti kantong, atau ada juga yang

seperti rambut. Susunan talus terdiri dari satu sel dan banyak sel (Poncomulyo,

dkk. 2006). Ciri umum dari Chaetomorpha crassa adalah talusnya yang berbentuk

helaian seperti rambut panjang dan sering ditemukan melilit dan menggumpal

pada talus Kappaphycus alvarezii, berwarna kehijauan dan ketika diamati di

bawah mikroskop Chaetomorpha crassa ini memiliki segmen-segmen yang

cukup rapat (Ghazali, dkk. 2018).

Page 29: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

17

Gambar II. 4. Talus Chaetomorpha crassa dilihat dari mikroskop (Ghazali, dkk.

2018).

II.1.4 Parameter fisika

II.1.4.1 Cahaya

Pentingnya cahaya untuk rumput laut adalah untuk menyediakan energi

bagi proses fotosintesis. Radiasi aktif fotosistesis berada pada rentang gelombang

350 atau 400 ke 700 nm. Kualitas cahaya datang persatuan waktu atau flux,

disebut iridiansi dan itu dihitung dalam mikromoll foton permeter persegi perdetik

atau mikrowatt permeter kubuk (Hurd, C. L., dkk 2014).

Kekeruhan air, pasang surut yang berkelanjutan dan banjir pasag surut

memiliki efek yang sangat besar terhadap kualitas dan kuantitas cahaya yang

mencapai rumput laut untuk tumbuh. Cahaya merupakan faktor abiotik yang

sangat penting bagi rumput laut, dan juga salah satu faktor yang paling kompleks

( Hurd, C. L., dkk 2014).

Page 30: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

18

II.1.4.2 Suhu

Suhu merupakan parameter fisik yang dapat memberikan pengaruh

langsung maupun tidak langsung terhadap perkembangan dan pertumbuhan biota

laut. Suhu adalah pengendali kecepatan reaksi biokimia di dalam tubuh dan

berperan dalam laju metabolisme biota akuatik melalui perubahan aktivitas

molekul yang terkait (Syamsuddin, 2014). Menurut De San (2012), suhu yang

ideal untuk tumbuh adalah antara 20–32oC, namun apabila terjadi perubahan suhu

secara tiba-tiba, walaupun masih berada dalam kisaran suhu yang ideal, dapat juga

berefek negatif terhadap pertumbuhan rumput laut.

II.1.4.3 Kekeruhan

Kekeruhan adalah sifat optik air yang diukur berdasarkan banyaknya

cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terlarut dan

tersuspensi di dalam air. Peningkatan nilai kekeruhan pada perairan dangkal dan

jernih sebanyak 24 NTU dapat mengurangi 13%–50% tingkat produktifitas primer

(Syamsuddin, 2014).

Tingkat kejernihan air yang tinggi sangat dibutuhkan pada budidaya

rumput laut, sehingga cahaya dapat maksimal masuk ke dalam air. Intensitas sinar

yang diterima secara sempurna oleh thallus merupakan faktor utama dalam proses

fotosintesis. Kondisi air yang jernih dengan tingkat transparansi sekitar 1,5 meter

cukup baik bagi pertumbuhan rumput laut (Serdiati & Widiastuti, 2010).

Page 31: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

19

II.1.4.4 Gerakan air

Hidrodinamik adalah faktor lingkungan bagi pertumbuhan rumput laut,

tetapi gerakan air juga mempengaruhi faktor-faktor lain diantaranya ketersediaan

nutrien, penetrasi cahaya, perubahan suhu dan salinitas. Gerakan air yang

berlebihan dapat membuat rumput laut terkoyak dari substratnya dan dapat

membunuhnya, tetapi juga dapat memberi ruang untuk tumbuhnya rumput laut

yang baru. Terlalu sedikit gerakan air dan gradien konsentrasi nutrisi terbentuk

pada permukaan rumput laut yang dapat membatasi penyerapan nutrisi, tetapi

gradien yang sama digunakan oleh rumput laut untuk merasakan seberapa cepat

air laut di sekitarnya bergerak dan dengan demikian memberikan pelepasan gamet

atau spora (Hurd, C. L., dkk 2014).

Menurut Syamsuddin (2014), arus sangat memengaruhi kesuburan

rumput laut karena melalui pergerakan air, nutrient yang sangat dibutuhkan dapat

tersuplai dan terdistribusi dan dapat meningkatkan konsentrasi oksigen terlarut.

II.1.4 Parameter kimia

II.1.4.1 Salinitas

Standar internasional baru untuk mengekspresikan salinitas disebut

sebagai Absolute salinity (SA) , menurut standar TEOS-10, dan menggunakan

fraksi massa garam dalam air laut, berdasarkan dimensi gram garam terlarut per

kilogram air. ; dengan demikian sangat mirip dengan konsep "part per milion

(ppm)" yang sebelumnya digunakan (Wright et al. 2010).

Page 32: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

20

Salinitas menjadi faktor pembatas rumput laut untuk tumbuh, terutama

jika terjadi penurunan secara drastis. Kisaran salinitas untuk rumput laut dapat

tumbuh dengan baik adalah 23 ppm –38 ppm (De San, 2012).

II.1.4.2 Nutrien

Rumput laut membutuhkan berbagai ion mineral untuk pertumbuhan, dan

nitrogen adalah yang paling sering membatasi, diikuti oleh fosfor dan dalam

beberapa kasus khusus zat besi. Rumput laut membutuhkan karbon anorganik, air,

cahaya serta berbagai ion mineral untuk fotosintesis dan pertumbuhan. Sumber

nutrien alami diantaranya pencampuran angin vertikal dari kolom air,

pencampuran pasang surut, dan pelepasan dari sedimen, sedangkan sumber

antropogenik meliputi limbah, pupuk, kotoran hewan, dan endapan atmosfer

(Hurd, C. L., dkk 2014).

Nitrogen anorganik terlarut (nitrat, nitrit, amonium) dan nitrogen organik

(urea dan asam amino) adalah sumber utama nutrisi untuk rumput laut. Amonia

umumnya lebih disukai daripada semua bentuk nitrogen lainnya, kecuali dalam

beberapa rumput laut. Laju penyerapan nitrogen dan ion-ion lain dipengaruhi oleh

cahaya, suhu, gerakan air, tingkat pengeringan dan bentuk ionik unsur tersebut.

Faktor biologis yang mempengaruhi serapan termasuk jenis jaringan, usia rumput

laut , riwayat masa lalu nutrisinya dan variabilitas antar rumput laut (Hurd, C. L.,

dkk 2014).

Rumput laut dapat mengambil fosfor sebagai ion ortofosfat atau mereka

dapat memperoleh fosfat dari senyawa organik melalui pembelahan ekstraseluler

Pi menggunakan enzim Alkaline phosphatase. Peran paling penting untuk fosfor

Page 33: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

21

adalah dalam transfer energi melalui Adenosina trifosfat (ATP) dan senyawa-

senyawa yang mengandung energi tinggi lainnya yang terlibat dalam fotosintesis

dan respirasi (Hurd, C. L., dkk 2014).

Ammonia di perairan merupakan hasil pemecahan nitrogen organik

(protein dan urea) dan nitrogen anorganik yang terdapat dalam tanah dan air,

berasal dari dekomposisi bahan organik (tumbuhan dan biota akuatik yang telah

mati) yang dilakukan oleh mikroba dan jamur. Proses ini dikenal dengan istilah

ammonifikasi (Effendi, 2003) ditunjukkan dalam persamaan reaksi sebagai

berikut:

N Organik + O2 2NH3 + CO2 Ammonifikasi

4NH3 + 7O2 4NO2 + 6H2O

2NO2 + O2 2 NO3 Nitrifikasi

Pada penelitian yang dilakukan oleh Kurniawan (2006) penurunan nutrien

oleh rumput laut Gracillaria sp menggunakan sumber nutrien berupa pupuk urea

dan TSP yang dilakukan dalam skala laboratorium, dengan 3 konsentrasi pupuk

yang berbeda didapatkan hasil peningkatan berat basah Gracillaria sp. Pada

perlakuan A sebesar 0,1 % per hari, perlakuan B 0,03 % per hari, dan perlakuan C

0,03% perhari. Dari situ dapat disimpulkan bahwa kadar nutrien yang berbeda dapat

mempengaruhi pertumbuhan dari rumput laut.

Page 34: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

22

II.2 Penelitian Terdahulu

Tabel II. 2 Penelitian terdahulu

Peneliti Judul Penelitian Hasil penelitian

Palayukan

dkk (2016)

Efektivitas Rumput

Laut Gracilaria sp.

sebagai

Bioremediator

Perubahan N dan P

dalam Bak

Pemeliharaan

Udang Vaname

Litopenaeus

vannamei

Penambahan 500 g rumput laut Gracilaria

ke dalam bak pemeliharaan udang vaname

Litope-naeus vannamei sebagai

phytoremediator mampu menurunkan

konsentrasi nitrat dan nitrit.

Kemampuannya menyerap fosfat dengan

baik juga mampu menurunkan kadar fosfat

pada media budidaya.

Kurniawan

( 2006)

Studi Kemampuan

Penyerapan

Unsur Hara (N Dan

P) Oleh Gracillaria

sp. Dalam Skala

Laboratorium

1. Kemampuan Gracillaria sp. untuk

menyerap nitrat adalah sebesar 0,1806

mg/l, untuk menyerap ortofosfat sebesar

0,0149 mg/l yang menggunakan reaktor

fitoremidiasi dengan volume air 70 liter

berbanding dengan rumput laut sebnayak

500 gr.

2. Gracillaria sp. dapat digunakan untuk

mengurangi kadar nutrien dalam perairan

yang terlalu subur.

3. Nutrien yang diserap oleh Gracillaria sp.

tidak langsung digunakan untuk

pertumbuhan. Pertumbuhan Gracillaria

sp. yang maksimal pada penelitian ini

sebesar 0,1 %/hari.

Msuya dkk

(2002)

Ulva reticulata and

Gracilaria crassa:

Macroalgae That

Can Biofilter

Effluent from Tidal

Fishponds in

Tanzania

Makroalga Ulva reticulata, Gracilaria

crassa dan Chaetomorpha crassa dapat

dibudidayakan dan digunakan untuk

menghilangkan nutrien dari limbah tambak

budidaya ikan dengan fasilitas sederhana

dan hanya menggunakan air aliran pasang

surut. Dari spesies yang diuji, makroalga U.

reticulata dan G. crassa adalah biofilters

unggul dalam jenis sistem terintegrasi.

Page 35: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

23

II.3 Hipotesis

Dari tinjuan pustaka dan dari penelitian terdahulu dapat ditarik hipotesis:

1. Alga Chaetomorpha crassa dapat menurunkan kadar amonia, nitrit, nitrat

dan fosfat pada limbah tambak udang.

2. Nutrien yang terkandung dalam limbah tambak udang dapat

mempengaruhi pertumbuhan dari alga tersebut.

Page 36: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

24

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

III.1 Lokasi Penelitian

Penelitian dilaksanakan di laboratorium kampus 2 IST AKPRIND

Yogyakarta yang beralamat di Jalan I Dewa Nyoman Oka No. 32, Kotabaru,

Yogyakarta.

III.2 Objek Penelitian

Objek penelitian adalah limbah tambak udang dari petambak udang yang

berada di pesisir pantai Gunungkidul, Yogyakarta. Selain itu objek yang diteliti

adalah alga Chaetomorpha crassa yang berasal dari perairan pesisir pantai

Gunungkidul.

III.3 Waktu Penelitian

Waktu penelitian mulai dari perizinan, pengambilan sampel, persiapan

alat dan bahan, analisis laboratorium dan penyusunan laporan dimulai awal bulan

September 2019 hingga February 2020.

III.4 Variabel Penelitian

Dalam penelitian ini, variabel yang diteliti dibedakan menjadi dua yaitu

variabel bebas dan variabel terikat. Variabel bebas dan variabel terikat yang

digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Variabel bebas

a. Waktu tinggal limbah pada media alga yaitu 0 hari, 2 hari, 4 hari,

6 hari dan 8 hari.

Page 37: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

25

b. Konsentrasi pengenceran limbah tambak udang yaitu 100%, 50%

dan 10%.

2. Variabel terikat

a. konsentrasi polutan yang ada pada limbah tambak udang yang

berupa amonia, nitrit, nitrat dan fosfat.

b. berat alga.

III.5 Alat Dan Bahan

III.5.1 Alat

1. pH meter

2. Labu ukur

3. Pipet tetes

4. Pipet ukur

5. Gelas ukur

6. Gelas piala

7. Oven

8. Desikator

9. Tabung reaksi

10. Timbangan analitik

11. Botol semprot

12. Spektrofotometer

13. Erlenmeyer

14. Kolom reduksi

15. Kertas saring

Page 38: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

26

16. Reaktor fitoremidiasi

17. Salinity meter

III.5.2 Bahan

1. Aquades

2. Air laut

3. Alga Chaetomorpha crassa

4. Limbah tambak udang

III.6 Pelaksanaan Penelitian

III.6.1 Persiapan penelitian

1. Mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan dalam penelitian.

2. Mengambil sampel berupa air limbah tambak udang. Pengambilan sampel

ini dilakukan dengan jerigen sebagai wadah air limbah. Pengambilan

sampel limbah tambak udang dilakukan pada keluaran kolam pembesaran

udang.

3. Mengambil alga Chaetomorpha crassa di sekitar pantai Gunungkidul,

Yogyakarta.

4. Membawa alga Chaetomorpha crassa laboratorium kampus 2 IST

AKPRIND Yogyakarta dengan menggunakan ember, dimana air laut

dimasukkan ke dalam ember sehingga rumput laut akan tetap segar.

Penutup ember dibuka dengan tujuan supaya rumput laut tetap mendapat

pasokan oksigen.

5. Menampung alga Chaetomorpha crassa menggunakan bak penampungan

yang mendapat aerasi dengan tujuan agar rumput laut tetap terjaga dalam

Page 39: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

27

kondisi yang segar. Mencatat kondisi perairan berupa pantai tempat alga

diambil berupa pH, salinitas dan suhu air .

III.6.2 Aklimatisasi alga Chaetomorpha crassa

Aklimatisasi merupakan suatu upaya penyesuaian atau adaptasi dari

suatu organisme terhadap suatu lingkungan baru yang akan dimasukinya. Hal ini

didasarkan pada kemampuan organisme untuk dapat mengatur morfologi dan jalur

metabolisme biokimia di dalam tubuhnya untuk menyesuaikannya dengan

lingkungan. Prosedur alimatisasi alga Chaetomorpha crassa :

1. Mempersiapka reaktor fitoremidiasi dengan bentuk persegi panjang

dengan dimensi panjang 29 cm, lebar 23 cm, dan tinggi 25 cm.

2. Memasukkan air laut kedalam reaktor fitoremidiasi dan mencatat suhu,

pH dan salinitas.

3. Masukkan alga Chaetomorpha crassa kedalam reaktor fitoremidiasi

selama 7 hari.

4. Memantau pengupan air laut.

Page 40: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

28

Gambar III. 1. Reaktor fitoremidiasi a; bak fitoremidiasi, b; pompa air, c; sekat

berlubang.

III.6.3 Uji pendahuluan

Uji pendahuluan dilakukan untuk mengetahui penurunan nutrien optimum

pada konsentrasi pengenceran limbah tambak udang 100%, 50% dan 10%

menggunakan alga Chaetomorpha crassa dilakukan dengan langkah-langkah

sebagai berikut :

1. Menyiapkan 6 reaktor yang akan digunakan untuk proses uji

pendahuluan limbah tambak udang dan diberi label pada masing-

masing bak. Konsentrasi A untuk pengenceran 100%, Konsentrasi B

untuk pengenceran 50%, Konsentrasi C untuk pengenceran 10%,

Kontrol A, Kontrol B dan kontrol C.

Page 41: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

29

2. Membuat konsentrsai pengenceran limbah pada masing-masing bak.

Tabel III. 1. Pembuatan konsentrasi pengenceran limbah

Pengenceran Jumlah air

laut (liter)

Jumlah air

limbah (liter)

Konsentrasi A (100%) 0 14

Konsentrasi B (50%) 7 7

Konsentrasi C (10%) 12,6 1,4

Kontrol A 0 14

Kontrol B 7 7

Kontrol C 12,6 1,4

3. Mengambil sampel tiap reaktor untuk pengujian amonia, nitrit, nitrat

dan fosfat sebagai konsentrasi limbah pada hari ke 0.

4. Melakukan pengujian suhu, pH, dan salinitas pada tiap tiap reaktor.

5. Mengontakkan alga Chaetomorpha crassa sebanyak 100 gram pada

reaktor konsentrasi A, konsentrasi B dan konsentrasi C.

6. Melakukan pengambilan contoh air limbah untuk dianalisis pada hari

ke 8.

7. Melakukan penimbangan berat basah alga Chaetomorpha crassa.

III.6.4 Pengolahan limbah cair tambak udang dengan alga Chaetomorpha crassa

Untuk mengetahui penyerapan kadar nutrien dan pertumbuhan alga

pengolahan air limbah tambak udang dengan alga Chaetomorpha crassa

dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut :

Page 42: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

30

1. Menyiapkan dua reaktor yang akan digunakan untuk proses penyerapan

limbah tambak udang. Memberi label yaitu konsentrasi penyerapan kadar

nutrien optimum uji pendahuluan dan kontrol konsentrasi optimum

penyerapan kadar nutrien pada uji pendahuluan.

2. Memasukkan air laut ke dalam reaktor fitoremidiasi dan mengukur pH,

salinitas dan suhu air. Memasukkan air limbah tambak udang dan air laut

ke dalam kedua reaktor fitoremidiasi sesuai konsentrasi optimum

penyerapan kadar nutrien pada uji pendahuluan.

3. Mengambil sampel tiap reaktor untuk pengujian amonia, nitrit, nitrat dan

fosfat.

4. Melakukan pengujian suhu, pH, dan salinitas pada tiap-tiap reaktor.

5. Mengontakkan alga Chaetomorpha crassa sebanyak 100 gram pada

reaktor.

6. Melakukan pengambilan contoh air limbah pada hari ke 0, 2, 4, 6 dan 8.

7. Melakukan penimbangan berat basah alga Chaetomorpha crassa pada hari

ke 0, 2, 4, 6 dan 8.

III.6.5 Metode pengambilan contoh dan parameter yang dianalisis

Pengambilan contoh air untuk pengukuran nitrat, nitrit, ammonia,

fosfat dilakukan dengan cara mengambil sampel limbah tambak udang

dalam reaktor menggunakan gelas ukur, kemudian dimasukkan ke dalam

wadah yang telah disediakan untuk analisis konsentrasi amonia, nitrit, nitrat

dan fosfat. Pengambilan contoh air dilakukan pada hari ke 0 dan hari ke 8

pada uji pendahuluan dan hari ke 0, 2, 4, 6, 8 pada pengolahan limbah cair

Page 43: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

31

tambak udang dengan alga Chaetomorpha crassa. Metode peneraan

kualitas air dilakukan secara in situ untuk parameter suhu, pH, dan salinitas.

Sedangkan untuk metode peneraan kandungan unsur hara yang terdapat

dalam air media, dilakukan pengukuran di laboratorium terhadap contoh air

yang meliputi kandungan nitrat, nitrit, ammonia dan fosfat.

III.6.6 Pemeriksaan salinitas air

1. Menyiapkan air limbah tambak udang sebagai sampel.

2. Membuka piringan kaca pembias cahaya yang berada pada ujung

refrakto meter.

3. Membersihkan prisma sebagai tempat sampel dengan kain lap yang

terdapat pada box refrakto meter.

4. Meneteskan 2-3 tetes air limbah tambak udang pada prisma yang

berwarna biru, lalu tutup kaca piringan pembias cahaya agar sampel air

limbah tambak udang dapat menyebar di permukaaan prisma secara

merata agar tidak ada udara yang tersisa.

5. Mengarahkan refrakto meter salt ini pada sumber cahaya, agar indeks

dari hasil pengukuran dapat terlihat dengan jelas.

6. Melihat hasil pengukuran pada view finder yang berada pada pangkal

refrakto meter.

7. Pada hasil indek pengukuran akan ditunjukkan dengan warna biru dan

putih dengan satuan brix (%) dan batas dari warna biru dan putih yang

membentuk garis lurus merupakan hasil dari pengukuran tersebut.

Page 44: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

32

III.6.7 Pemeriksaan amonia

Pemeriksaan konsentrasi amonia mengacu pada SNI 19-6964.3-2003 cara

uji amonia (NH3 - N) dengan biru indofenol secara spektrofotometri (BSN, 2002).

III.6.7.1 Persiapan bahan

1. Air laut buatan

Melarutkan 31,0 gram NaCl; 10,0 gram MgSO4.7H2O dan 0,05 gram

NaHCO3.H2O dengan 800 ml air suling bebas amonia dalam labu ukur

1000 mL, menepatkan sampai tanda tera. Menyimpan larutan dalam

botol gelas.

2. Amonium klorida, NH4Cl

3. Larutan fenol

Melarutkan 10 gram fenol, C6H5OH dalam etil alkohol, CH3OH sampai

100 mL. Diakukan di lemari asam. Larutan ini stabil selama 1 minggu.

4. Larutan natrium nitroprusid 0,5%

Melarutkan 0,5 gram natrium nitroprusid dalam 100 mL air suling bebas

amonia. Menyimpan dalam botol gelap. Larutan ini stabil selama 1 bulan.

5. Larutan alkalin sitrat

Melarutkan 20 gram trisodium sitrat dan 1 gram NaOH dalam air suling

bebas amonia sampai 100 mL.

6. Larutan natrium hipoklorit 5 %.

7. Larutan oksidator

Mencampur 100 ml larutan alkalin sitrat dengan 25 ml larutan natrium

hipoklorit. Dibuat pada saat akan digunakan.

Page 45: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

33

III.6.7.2 Persiapan contoh uji

1. Menyaring contoh uji dengan kertas saring bebas amonia yang

berukuran pori 0,45 μm.

2. Memaasukkan contoh uji ke dalam botol bebas amonia.

III.6.7.3 Membuat larutan induk amonia, NH3–N 1000 mg/L

1. Memanaskan amonium klorida anhidrat pada temperatur 100ºC ± 5ºC

selama 2 jam, lalu dinginkan dalam desikator.

2. Menimbang 3,8190 gram amonium klorida anhidrat dan dilarutkan

dengan 100 mL air suling bebas amonia di dalam labu ukur 1000 mL.

3. Menambahkan air suling bebas amonia sampai tepat tanda tera.

III.6.7.4 Membuat larutan baku amonia, NH3-N 10 mg/L

1. Memipet 10 ml larutan induk amonia ke dalam labu ukur 1000 ml.

2. Menambahkan air suling bebas amonia sampai tepat tanda tera.

III.6.7.5 Membuat larutan kerja amonia

1. Memipet 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 8,0; 10,0 mL larutan baku amonia, NH3-N

10 mg/L masing-masing ke dalam labu ukur 50 mL.

2. Menambahkan air laut buatan sampai tepat tanda tera sehingga

diperoleh kadar amonia, NH3-N 0,20; 0,40; 0,60; 0,80; 1,60; 2,00

mg/L.

3. Memipet air laut buatan bebas amonia kedalam labu ukur 50 mL untuk

kadar 0,00 mg/L.

Page 46: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

34

III.6.7.6 Membuat kurva kalibrasi

1. Mengoptimalkan alat spektrofotometer sesuai petunjuk penggunaan

alat.

2. Memipet 25 ml larutan kerja dan masukkan ke dalam erlenmeyer 50

mL.

3. Menambahkan 1 mL larutan fenol kemudian dikocok.

4. Menambahkan 1 mL larutan natrium nitroprusid kemudian dikocok.

5. Membuat kurva kalibrasi dengan mengukur absorbansinya pada

panjang gelombang optimal disekitar 640 nm.

III.6.7.7 Prosedur pengujian amonia

1. Memipet 25 mL contoh uji kedalam erlenmeyer.

2. Menambahkan 1 mL larutan fenol kemudian dikocok.

3. Menambahkan 2,5 mL larutan oksidator.

4. Menutup erlenmeyer dan disimpan dalam ruang gelap pada temperatur

22oC-27oC selama minimal 1 jam, warna larutan akan stabil selama 24

jam.

5. Menambahkan 1 mL larutan natrium nitroprusid kemudian dikocok.

6. Menambahkan 2,5 mL larutan oksidator.

7. Menutup erlenmeyer dan simpan di ruang gelap pada temperatur 22ºC-

27ºC minimal 1 jam; warna larutan akan stabil selama 24 jam.

8. Mengukur absorbansinya pada panjang gelombang 633 nm.

9. Melakukan pekerjaan contoh uji secara duplo.

Page 47: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

35

III.6.7.8 Kadar amonia

1. Memasukkan hasil pembacaan absorbansi larutan blanko ke dalam

kurva kalibrasi.

2. Memasukkan hasil pembacaan absorbansi larutan contoh uji ke dalam

kurva kalibrasi.

3. Kadar amonia adalah hasil pembacaan kadar larutan contoh uji dari

kurva kalibrasi.

III.6.8 Pemeriksaan nitrit

Pemeriksaan konsentrasi nitrit mengacu pada SNI 19-6964.1-2003

kualitas tentang air laut – Bagian 1: Cara uji nitrit (NO2 - N) dengan sulfanilamid

secara spektrofotometri (BSN, 2002).

III.6.8.1 Persiapan bahan

1. Air laut buatan

Melarutkan 25 gram NaCl; 13,6 gram MgCl2.6H2O dan 9,4 gram

Na2SO4.10H2O dengan 800 ml air suling bebas nitrit dalam labu ukur

1000 ml. Tepatkan sampai tanda tera.

2. Serbuk natrium nitrit, NaNO2

3. Larutan indikator DPD (N,N-dietil-p-phenilendiamin)

Melarutkan 1 gram DPD oksalat atau 1,5 gram DPD sulfat.5 H2O atau 1,1

gram DPD sulfat anhidrat di dalam labu ukur 1000 ml dengan air suling

yang mengandung 8 ml H2SO4 (1+3) dan 200 mg di-natrium EDTA.

Page 48: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

36

Menepatkan pada tanda tera. Menyimpan dalam botol gelas berwarna

coklat di tempat gelap, dan buang jika sudah tak berwarna.

4. Larutan pewarna

Menambahkan ke dalam 800 ml air suling bebas nitrit 100 ml H3PO4 85

% dan 10 gram sulfanilamid. Setelah larut tambahkan 1 gram n-(1-naftil)-

etilendiamin dihidroklorida (NED dihidroklorida), dikocok sampai larut.

Menepatkan menjadi 1000 ml dengan air suling bebas nitrit. Larutan ini

stabil selama 1 (satu) bulan pada penyimpanan dalam botol gelap pada

temperatur 40C (refrigerator).

5. Larutan natrium oksalat, Na2C2O4 0,025 M.

Melarutkan 3,350 gram Na2C2O4 (standar primer) dalam air suling bebas

nitrit dan tepatkan menjadi 1000 ml.

6. Larutan KMnO4 0,01 M

Melarutkan 1,6 gram KMnO4 dalam 1000 ml air suling bebas nitrit.

Simpan dalam botol gelas coklat. Jangan gunakan larutan ini setelah 1

(satu) minggu.

7. Larutan fero amonium sulfat 0,05 M (0,05 N).

Melarutkan 19,607 gram [Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O] dan 20 ml H2SO4 p

dalam air suling bebas nitrit lalu tepatkan menjadi 1000 ml.

III.6.8.2 Persiapan contoh uji

1. Menyaring contoh uji dengan kertas saring bebas nitrit yang

berukuran pori 0,45 μm.

Page 49: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

37

2. Memasukkan contoh uji ke dalam botol gelas berwarna gelap sampai

penuh, sehingga tidak ada rongga atau gelembung udara.

III.6.8.3 Membuat larutan induk nitrit, NO2_N 250 mg/L

1. Melarutkan 1,232 gram serbuk natrium nitrit (NaNO2) dengan 100 mL

air suling bebas nitrit di dalam labu ukur 1000 mL. Menambahkan air

suling bebas nitrit sampai tepat tanda tera.

2. Mengawetkan dengan menambahkan 1 mL CHCl3;

III.6.8.4 Membuat larutan baku nitrit, NO2 -N 10 mg/L.

5. Memipet 4,0 ml larutan induk NO2-N ke dalam labu ukur 100 mL.

6. Menambahkan air suling bebas nitrit sampai tepat tanda tera.

7. Menyiapkan larutan ini pada saat akan digunakan.

III.6.8.5 Membuat larutan kerja NO2 -N

1. Memipet 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 8,0; dan 10 ml larutan baku nitrit, NO2 -N

(10 mg/L) masing- masing ke dalam labu ukur 100 mL.

2. Menambahkan air laut buatan sampai tepat tanda tera sehingga

diperoleh kadar nitrit, NO2 _N 0; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0 mg /L.

3. Memipet air laut buatan bebas nitrit kedalam labu ukur 50 mL untuk

kadar 0,00 mg/L.

4. Menyiapkan larutan ini pada saat akan digunakan.

III.6.8.6 Membuat kurva kalibrasi

Page 50: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

38

1. Optimalkan spektrofotometer sesuai petunjuk penggunaan alat.

2. Ke dalam 50 mL masing-masing larutan kerja, menambahkan 2 mL

larutan pewarna.

3. Mengukur absorbansinya pada kisaran waktu antara 10 menit sampai

2 jam.

4. Membuat kurva kalibrasi dengan mengukur absorbansinya pada

panjang gelombang optimal disekitar 543 nm.

III.6.8.7 Prosedur pengujian nitrit

1. Memasukkan 50 mL contoh uji ke dalam erlenmeyer 100 mL.

2. Menambahkan 2 mL larutan pewarna dan kocok.

3. Mengkur absorbansinya pada kisaran waktu antara 10 menit sampai 2

jam setelah penambahan larutan pewarna.

4. Mengukur absorbansi pada panjang gelombang 528 nm.

5. Melakukan analisis contoh uji secara duplo.

III.6.8.8 Kadar nitrit

1. Memasukkan hasil pembacaan absorbansi blanko ke dalam kurva

kalibrasi.

2. Memasukkan hasil pembacaan absorbansi contoh uji ke dalam kurva

kalibrasi.

3. Kadar Nitrit adalah hasil pembacaan konsentrasi contoh uji dari kurva

Page 51: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

39

kalibrasi.

III.6.9 Pemeriksaan nitrat

Pemeriksaan konsentrasi nitrat mengacu pada SNI 19-6964.7-2003 tentang

kualitas air laut –Bagian 7: Cara uji nitrat (NO3_N) dengan reduksi kadmium secara

spektrofotometri (BSN, 2002).

III.6.9.1 Persiapan bahan

1. Air laut buatan;

Melarutkan 31,0 gram NaCl; 10,0 gram MgSO4.7H2O dan 0,05 gram

NaHCO3.H2O dengan 800 ml air suling bebas nitrat dalam labu ukur 1000

mL. Menepatkan sampai tanda tera. Simpan dalam botol gelas.

2. Butir kadmium (Cd) ukuran 20-100 mesh;

3. Asam klorida, HCl 6 N;

Memasukkan 50 ml HCl pekat ke dalam gelas piala 250 ml yang berisi

50 ml air suling bebas nitrat.

4. Larutan CuSO4 2%;

Melarutkan 20 gram CuSO4.5H2O dalam 500 ml air suling bebas nitrat,

lalu tepatkan menjadi 1000 ml.

5. Butir kadmium-tembaga, Cd-Cu

Mencuci 25 gram butir kadmium (20-100 mesh) dengan HCl 6 N lalu

bilas dengan air sampai pH netral. Merendam butir Cd dengan 100 ml

larutan CuSO4 2% selama 5 menit sampai warna biru memucat. Buang

Page 52: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

40

larutannya, dan ulangi langkah ini dengan larutan CuSO4 2% baru

sampai terbentuk endapan coklat. Bilas dengan air untuk menghilangkan

endapan Cu.

6. Larutan pekat NH4Cl-EDTA

Melarutkan 13,0 gram NH4Cl dan 1,7 gram dinatrium-EDTA dalam 900

ml air suling bebas nitrat. Atur pH 8,5 dengan NH4OH pekat lalu tepatkan

menjadi 1000 ml.

7. Larutan NH4Cl-EDTA encer

Mengencerkan 300 ml NH4Cl-EDTA pekat dengan air suling bebas nitrat

menjadi 500 ml.

8. Larutan pewarna

Menambahkan ke dalam 800 ml air suling bebas nitrat 100 ml H3PO4

85% dan 10 gram sulfanilamid. Setelah larut tambahkan 1 gram n-(1-

naftil)-etilendiamin dihidroklorida (NED dihidroklorida), kocok sampai

larut. Menepatkan menjadi 1000 ml dengan air suling bebas nitrat.

Larutan ini stabil selama 1 (satu) bulan dengan penyimpanan dalam botol

gelap pada temperatur 40C (refrigerator).

III.6.9.2 Persiapan contoh uji

1. Menyaring contoh uji dengan kertas saring bebas nitrat yang berukuran

pori 0,45 mm.

2. Memasukkan contoh uji ke dalam botol gelas berwarna gelap bebas dari

Page 53: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

41

kontaminasi nitrat.

III.6.9.3 Membuat larutan induk nitrat, NO3-N 100 mg/L

1. Mengeringkan serbuk kalium nitrat (KNO3) dalam oven pada

temperatur 105oC selama 24 jam, kemudian mendinginkan dalam

desikator.

2. Menimbang 0,7218 gram kalium nitrat (KNO3) kemudian melarutkan

dengan 100 ml air suling bebas nitrat di dalam labu ukur 1000 mL.

3. Tepatkan sampai pada tanda tera.

4. Mengawetkan dengan menambahkan CHCl3 2 mL per liter contoh uji.

III.6.9.4 Membuat larutan baku nitrat, NO3-N 10 mg/L

1. Memipet 10 ml larutan induk nitrat ke dalam labu ukur 100 mL.

2. Menambahkan air suling bebas nitrat sampai tepat tanda tera.

3. Mengawetkan dengan menambahkan kloroform (CHCl3) 2 mL per liter

contoh uji.

III.6.9.5 Membuat larutan kerja nitrat, NO3-N

1. Memipet 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 8,0; dan 10,0 mL larutan baku nitrat (10

mg/L) masing-masing ke dalam labu ukur 100 mL.

2. Menambahkan air laut buatan sampai tepat tanda tera sehingga

diperoleh konsentrasi nitrat, NO3 -N 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0 mg/L.

3. Memipet air laut buatan bebas nitrat kedalam labu ukur 50 mL untuk

kadar 0,00 mg/L.

III.6.9.6 Membuat kolom reduksi

Page 54: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

42

1. Memasukkan glass wool ke bagian bawah kolom reduksi, lalu isi

dengan air suling bebas nitrat.

2. Memasukkan butir Cd-Cu secukupnya sehingga panjang kolom 18,5

cm. Jaga permukaan air selalu lebih tinggi dari butir Cd-Cu untuk

mencegah gelembung udara terperangkap.

3. Mencuci kolom dengan 200 mL larutan NH4Cl-EDTA encer.

4. Mengatur kecepatan alir pada 7-10 mL/menit.

5. Mengaktifkan kolom dengan melewatkan sedikitnya 100 mL larutan

yang terdiri dari 25% standar NO3-N 1,0 mg/L dan 75% larutan NH4Cl-

EDTA pekat.

6. Kolom tidak perlu dicuci setiap melakukan reduksi antar contoh uji. Jika

dalam waktu lama kolom tidak dipergunakan, Melewatkan 50 mL

larutan NH4Cl-EDTA encer dan rendam butir Cd-Cu di dalamnya

(jangan biarkan butir Cd-Cu kering).

III.6.9.7 Membuat kurva kalibrasi

1. Mengoptimalkan alat uji spektrofotometer sesuai petunjuk penggunaan

alat untuk pengujian kadar nitrat.

2. Ke dalam masing-masing 25 mL larutan kerja ditambahkan 75 mL

larutan NH4Cl-EDTA pekat lalu dikocok.

3. Melewatkan larutan di atas ke dalam kolom reduksi, atur kecepatan 7

mL -10 mL/menit.

Page 55: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

43

4. Membuang 25 mL tampungan pertama.

5. Selanjutnya menampung dalam labu.

6. Mengukur 50 mL larutan yang sudah direduksi dan memasukkan ke

dalam erlenmeyer 50 mL.

7. Menambahkan 2 mL larutan pewarna dan dikocok.

8. Membaca absorbansinya pada panjang gelombang optimum di sekitar

543 nm dalam waktu 1 jam setelah penembahan larutan pewarna.

Larutan stabil 10 menit sampai 2 jam setelah menambahan larutan

pewarna.

III.6.9.8 Prosedur pengujian nitrat

1. Menyiapkan 25 mL contoh uji di gelas piala 250 mL.

2. Menambahkan 75 mL larutan NH4Cl-EDTA pekat kemudian dikocok.

3. Melewatkan larutan tersebut melalui kolom reduksi.

4. Membuang 25 mL tampungan pertama.

5. Selanjutnya menampung 50 mL contoh uji yang sudah direduksi ke

dalam tabung reaksi bertutup.

6. Menambahkan 2 mL larutan pewarna kemudian dikocok.

7. Mengukur absorbansinya 1 jam setelah penambahan larutan pewarna

pada panjang gelombang 522 nm. larutan stabil 10 menit sampai 2 jam

setelah penambahan larutan pewarna. Kadar yang terukur adalah kadar

nitrat dan nitrit.

Page 56: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

44

III.6.9.9 Kadar nitrat

1. Memasukkan hasil pembacaan absorbansi contoh uji yang melewati

kolom reduksi ke dalam kurva kalibrasi

2. Memasukkan hasil pembacaan absorbansi contoh uji yang tidak

melewati kolom reduksi

3. Kadar nitrat yang sebenarnya dalam contoh uji air laut sama dengan

kadar nitrit dari hasil kolom reduksi dikurangi kadar Nitrit dalam

contoh uji yang tidak melewati kolom reduksi.

NO3-N mg /L = A – B

dengan pengertian :

A adalah kadar NO2-N dari kolom reduksi;

B adalah kadar NO2-N tanpa melewati kolom reduksi.

III.6.10 Pemeriksaan fosfat

Pemeriksaan konsentrasi fosfat mengacu pada SNI 06-6989.31-2005 tentag

air dan air limbah – Bagian 31 : Cara uji kadar fosfat dengan spektrofotometer

secara asam askorbat (BSN, 2002).

III.6.10.1 Persiapan bahan

1. Larutan asam sulfat (H2SO4) 5N

Memasukkan dengan hati-hati 70 mL asam sulfat pekat ke dalam gelas

piala yang berisi 300 mL air suling dan diletakkan pada penangas es.

Encerkan larutan dengan air suling sampai 500 mL dan dihomogenkan.

2. Larutan kalium antimonil tartrat (K(SbO)C4H4O6.½ H2O)

Page 57: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

45

Melarutkan 1,3715 gram kalium antimonil tartrat dengan 400 mL air

suling dalam labu ukur 500 mL. Kemudian tambahkan air suling hingga

tepat tanda tera dan dihomogenkan.

3. Larutan amonium molibdat ((NH4)6Mo7O24.4H2O)

Melarutkan 20 gram ammonium molibdat dalam 500 mL air suling dan

dihomogenkan.

4. Larutan asam askorbat, C6H8O6 0,1 M

Melarutkan 1,76 gram asam askorbat dalam 100 mL air suling.

5. Larutan campuran

Mencampurkan secara berturut-turut 50 mL H2SO4 5N, 5 mL larutan

kalium antimonil tartrat, 15 mL larutan ammonium molibdat dan 30 mL

larutan asam askorbat.

III.6.10.2 Membuat larutan induk fosfat 500 mg P/L

1. Melarutkan 2,195 gram kalium dihidrogen fosfat anhidrat, KH2PO4

dengan 100 mL air suling dalam labu ukur 1000 mL;

2. Menambahkan air suling sampai tepat pada tanda tera dan

dihomogenkan.

III.6.10.3 Membuat larutan baku fosfat 10 mg P/L

1. Memipet 2 mL larutan induk fosfat 500 mg P/L dan memasukkan ke

dalam labu ukur 100 mL;

2. Menambahkan air suling sampai tepat pada tanda tera dan

dihomogenkan.

III.6.10.4 Membuat larutan kerja fosfat

1. Memipet 5 mL; 10 mL; 20 mL dan 25 mL larutan baku fosfat yang

Page 58: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

46

mengandung 10 mg P/L dan memasukkan masing-masing ke dalam

labu ukur 250 mL;

2. Menambahkan air suling sampai tepat pada tanda tera kemudian

dihomogenkan sehingga diperoleh kadar fosfat P/L; 0,2 mg P/L; 0,4 mg

P/L; 0,8 mg P/L dan 1,0 mg P/L.

3. Memipet aquades bebas fosat ke dalam labu ukur 50 mL untuk kadar

0,00 mg/L.

III.6.10.5 Membuat kurva kalibrasi

1. Mengoptimalkan alat spektrofotometer sesuai dengan petunjuk alat

untuk pengujian kadar fosfat;

2. Memipet 50 mL larutan kerja dan memasukkan masing-masing ke

dalam erlenmeyer;

3. Menambahkan 1 tetes indikator fenolftalin. Jika terbentuk warna merah

muda, menambahkan tetes demi tetes H2SO4 5N sampai warna hilang;

4. Menambahkan 8 mL larutan campuran dan dihomogenkan;

5. Memasukkan ke dalam kuvet pada alat spektrofotometer, baca dan catat

serapannya pada panjang gelombang 880 nm dalam kisaran waktu

antara 10 menit sampai 30 menit;

6. Membuat kurva kalibrasi dari data e) di atas atau tentukan persamaan

garis lurusnya.

III.6.10.6 Prosedur pengujian fosfat

1. Memipet 50 mL contoh uji secara duplo dan memasukkan masing-

masing ke dalam erlenmeyer;

Page 59: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

47

2. Menambahkan 1 tetes indikator fenolftalin. Jika terbentuk warna

merah muda, Menambahkan tetes demi tetes H2SO4 5N sampai warna

hilang;

3. Menambahkan 8 mL larutan campuran dan dihomogenkan;

4. Memasukkan ke dalam kuvet pada alat spektrofotometer, baca dan catat

serapannya pada panjang gelombang 889 nm 10 menit setelah

penambahan larutan reagen. Larutan stabil selama 10 menit Sampai 30

menit.

III.7 Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian

Gambar III. 2. Diagram alir pelaksanaan penelitian

III.8 Metode Pengumpulan Data

Pengambilan contoh air untuk pengukuran nitrat, nitrit, ammonia, fosfat

dilakukan dengan cara mengambil air dari reaktor, kemudian dimasukkan ke

Page 60: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

48

dalam wadah yang telah disediakan untuk analisis kualitas air limbah tambak

udang. Pengambilan contoh air dilakukan pada hari 0-8, selang waktu

pengambilan sampel air yang telah diolah adalah 2 hari. Pada hari 0 ditimbang

berat awal dari rumput laut tiap reaktor dan pada hari ke 8 diukur berat akhir tiap

reaktor.

Metode pengujian kualitas air dilakukan secara in situ untuk parameter

suhu, pH, salinitas, dan oksigen terlarut. Sedangkan untuk metode peneraan

kandungan unsur hara yang terdapat dalam air media, dilakukan pengukuran di

laboratorium terhadap contoh air yang meliputi kandungan nitrat, nitrit, ammonia,

dan fosfat.

Tabel III. 2. Metode alat ukur dan tempat parameter yang dianalisis

No Parameter Metode dan alat ukur Tempat

analisis

Kandungan Unsur Hara

1 Ammonia

(mg/L) Phenate, Spektrofotometer Laboratorium

2 Nitrit (mg/L) Indophenol,

Spektrofotometer Laboratorium

3 Nitrat (mg/L) Brucine, Spektrofotometer Laboratorium

4 Fosfat (mg/L) Molybdate Ascorbic Acid,

Spektrofotometer Laboratorium

Kualitas Air

5 Suhu air (o

C) Termometer, Pemuaian Laboratorium

6 Salinitas (‰) Refraktometer, refraksi

cahaya Laboratorium

7 Nilai pH pH-meter, elektroda Laboratorium

Biologi

8

Berat rumput

laut (mg/L) Timbangan Laboratorium

III.9 Metode Analisis Data

Page 61: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

49

III.9.1 Penyerapan konsentrasi nutrien

Kemampuan Chaetomorpha crassa dalam menyerap nutrien di dalam

air laut dapat dilihat berdasarkan selisih konsentrasi nutrien antara reaktor

pengenceran dan reaktor kontrol. Penyerapan nutrien oleh alga Chaetomorpha

crassa diperoleh dengan rumus :

𝑇𝑖𝑛𝑔𝑘𝑎𝑡 𝑝𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛 nutrien oleh alga 𝐶ℎ𝑎𝑒𝑡𝑜𝑚𝑜𝑟𝑝ℎ𝑎 𝑐𝑟𝑎𝑠𝑠𝑎 = A − B

Keteragan : A = Konsentrasi nutrien pada reaktor pengenceran

B = Konsentrasi nutrien pada reaktor kontrol

Laju penyerapan penyerapan nutrien oleh alga Chaetomorpha crassa diperoleh

dengan rumus:

𝐿𝑎𝑗𝑢 𝑝𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛 =𝐾𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑃𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛 𝑇1 − 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑃𝑒𝑛𝑦𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑛 𝑇2

𝑇2 − 𝑇1

Keteragan : T1 = waktu awal

T2 = dua hari setelah waktu awal

III.9.2 Analisis biomassa Chaetomorpha crassa

Pada pengukuran biomassa (berat basah), Chaetomorpha crassa terlebih

dahulu diletakkan pada kertas koran selama ±5 menit agar air yang terdapat pada

Chaetomorpha crassa dapat diserap. Pengukuran biomassa dari Chaetomorpha

crassa dengan menggunakan timbangan.

III.9.3 Analisis pertumbuhan Chaetomorpha crassa

Page 62: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

50

Analisis parameter pertumbuhan Chaetomorpha crassa dihitung dengan

menentukan besarnya laju pertumbuhan relatif (Relative Growth Rate, RGR)

(Mitchell, 1974) :

𝑅𝐺𝑅 =𝑙𝑛 𝑋𝑡 −𝑙𝑛 𝑋𝑜

𝑡 𝑥 100%

Xo = Berat basah awal

Xt = Berat basah setelah waktu ke-t

t = Waktu (hari)

III.9.4 Statistik

Untuk mengetahui pengaruh alga Chaetomorpha crassa pada pengolahan

limbah tambak udang, dapat dilakukan dengan uji korelasi. Analisis korelasi

dilakukan untuk mengetahui hubungan antara dua variabel atau lebih dari dua

variabel. Uji korelasi dilakukan dengan menggunakan program SPSS version 16.0

untuk windows, sehingga dapat diketahui seberapa besar hubungan antara waktu

tinggal dengan kualitas air limbah serta hubungan antara berat basah tanaman dan

kualitas air limbah.

Menurut Yamin dan Kurniawan (2009), interpretasi dari besarnya nilai

korelasi sampel antara variabel dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

0,00 – 0,09 : hubungan korelasi diabaikan

0,10 – 0,29 : hubungan korelasi rendah

0,30 – 0,49 : hubungan korelasi moderat

0,50 – 0,70 : hubungan korelasi sedang

>0,70 : hubungan korelasi sangat kuat

Page 63: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

51

Besarnya hubungan antara variabel yang satu dengan yang lain dinyatakan

sebagai koefisien korelasi yang disimbolkan dengan huruf “r”. Besarnya koefisien

korelasi akan bekisar antara -1 (negatif satu) hingga +1 (positif satu). Apabila

koefisien korelasi mendekati +1 atau -1, berarti hubungan antar variabel semakin

kuat. Sebaliknya, apabila koefisien korelasi mendekati angka 0, berarti hubungan

antar variabel semakin lemah. Dengan kata lain, besarnya nilai korelasi bersifat

absolute, sedangkan tanda “+” atau “-“ hanya menunjukkan arah hubungannya saja

(Hartono, 2011).

Page 64: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

52

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Penelitian Pendahuluan

Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mendapatkan data yang

digunakan dalam penelitian utama. Penelitian pendahuluan yang dilakukan pada

penelitian ini bertujuan untuk mengetahui konsentrasi yang efektif dalam

penyerapan kadar amonia, nitrit, nitrat, fosfat dan berat alga Chaetomorpha crassa.

IV.1.1 Penyerapan konsentrasi nutrien selama penelitian pendahuluan

Penyerapan didapatkan dari selisih antara limbah yang diberi alga dan

limbah yang tidak diberi alga dalam rentang waktu 8 hari. Penyerapan konsentrasi

nutrien dapat terlihat dari tabel dan grafik di bawah ini.

Tabel IV. 1. Penyerapan nutrien limbah tambak udang pada penelitian

pendahuluan oleh Alga Chaetomorpha crassa

Konsentrasi

Pengenceran

Limbah

Amonia

(ppm)

Nitrit

(ppm)

Nitrat

(ppm)

Fosfat

(ppm)

Total

Penyerapan

(ppm)

10% 0,0305 -0,0395 0,0043 0,0049 0,0001

50% 0,0259 0,0037 0,0193 0,0777 0,1265

100% 0,0120 0,0016 0,0406 0,1731 0,2275

Page 65: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

53

Gambar IV. 1. Grafik penyerapan nutrien pada penelitian pendahuluan

Pada Gambar IV.1 dapat diketahui bahwa penyerapan konsentrasi amonia

paling tinggi adalah pada pengenceran 10% sebesar 0,0305 ppm, penurunan

tersebut dikarenakan penguraian amonia oleh bakteri menjadi nitrit dan nitrat lebih

besar, sehingga nilai penyerapan amonia menjadi tinggi. Penyerapan konsentrasi

amonia terendah adalah konsentrasi 100% sebesar 0,0120 ppm. Penyerapan amonia

yang cenderung kebih kecil diperkirakan karena adanya penguraian bahan organik

menjadi amonia.

Penyerapan nitrit paling tinggi adalah pada pengenceran 50% sebesar

0,0037 ppm. Penurunan konsentarsi nutrien disebabkan oleh perubahan nitrit

menjadi nitrat oleh bakteri. Penyerapan nitrit paling rendah pada pengenceran 10 %

sebesar -0,0395 ppm, nilai negatif dikarenakan kosentrasi nitrat pada sampel lebih

besar dari konsentrasi nitrat pada kontrol dikarenakan adanya kematian alga pada

konsentrasi 10% pada sampel.

-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

0.2

10 50 100ko

nse

ntr

asi

(pp

m)

Pengenceran (%)

Penurunan Nutrien

Nitrat

Nitrit

Amonia

Fosfat

Page 66: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

54

Nitrat merupakan bentuk akhir dari siklus nitrogen dalam air. Penurunan

nitrat paling tinggi adalah pada pengenceran 100% sebesar 0,0406 ppm. Penurunan

nitrat disebabkan oleh penyerapan alga Chaetomorpha crassa. Penurunan terkecil

adalah pada pengenceran 10% sebesar 0,0043 ppm. Penyerapan yang kecil

disebabkan adanya alga yang mati.

Penurunan fosfat paling tinggi adalah pada pengenceran 100 % sebesar

0,1731 ppm. Penurunan dosfat disebabkan oleh penyerapan alga Chaetomorpha

crassa. Penurunan fosfat terkecil adalah pada konsentrasi 10% sebesar 0,0049 ppm.

Penurunan yang kecil disebabkan adanya kematian pada alga Chaetomorpha

crassa.

Berdasarkan Tabel IV.1 dapat diketahui bahwa total penurunan nutrien

setelah dilakukan pengolahan dengan alga Chaetomorpha crassa tertinggi adalah

konsentrasi pengenceran 100% sebesar 0,2275 ppm. Penurunan konsentrasi nutrien

tertinggi akan digunakan sebagai variabel penelitian sesungguhnya.

IV.1.2 Berat basah dan laju pertumbuhan relatif.

Berdasarkan Tabel IV.2 di bawah ini dapat diketahui bahwa pertumbuhan

alga paling tinggi pada konsentrasi pengenceran 100%. Pada pengenceran 50% dan

10% mengalami penurunan berat alga karena terjadi kematian pada alga. Kematian

pada alga diduga karena jumlah nutrien pada limbah tambak udang tidak cukup

untuk menopang kehidupan alga Chaetomorpha crassa hingga hari ke-8, sehingga

terjadi kematian karena kekurangan nutrien.

Page 67: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

55

Tabel IV. 2. Laju pertumbuhan alga Chaetomorpha crassa

Berat Alga Hari Ke-0

(gr)

Hari Ke-8

(gr)

100% 100,1 132,2280

50% 100,1 98,1930

10% 99,9 57,7990

IV.2 Hasil Penelitian Utama

IV.2.1 Amonia

Amonia merupakan salah satu parameter kimia yang diteliti, amonia

bentuk awal dari N-organik dalam air. Penyerapan amonia selama 8 hari dapat

dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel IV. 3. Laju penyerapan amonia oleh Alga Chaetomorpha Crassa

Hari

Sampel

(ppm)

Kontrol

(ppm)

Penurunan Amonia

Sampel-Kontrol

0 1,4850 1,4850 0

2 0,1754 0,2383 0,0629

4 0,0488 0,0534 0,0046

6 0,0433 0,0627 0,0194

8 0,0654 0,0774 0,0120

Page 68: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

56

Tabel IV. 4. Laju penurunan amonia pada sampel

Pengamatan

Sampel Awal Akhir

Laju Penurunan

Per/2 Hari (ppm)

Hari 0 – Hari 2 1,4850 0,1754 1,3096

Hari 2 – Hari 4 0,1745 0,0487 0,1266

Hari 4 – Hari 6 0,0488 0,0433 0,0055

Hari 6 – Hari 8 0,0433 0,0654 -0,0221

Tabel IV. 5. Laju penurunan amonia pada kontrol

Pengamatan

Kontrol

Awal Akhir

Laju Penurunan

Per/2 Hari (ppm)

Hari 0 – Hari 2 1,4850 0,2383 1,2468

Hari 2 – Hari 4 0,2383 0,0534 0,1848

Hari 4 – Hari 6 0,0534 0,0627 -0,0092

Hari 6 – Hari 8 0,0627 0,0774 -0,0148

Gambar IV. 2. Grafik konsentrasi amonia

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

0 2 4 6 8

Konse

ntr

asi

(ppm

)

Waktu (Hari)

sampel

kontrol

Konsentrasi Amonia

Page 69: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

57

Berdasarkan Gambar IV.2, Tabel IV.3, Tabel IV.4 dan Tabel IV.3 dapat

diketahui bahwa konsentrasi amonia pada sampel dan kontrol mengalami

penurunan yang sangat signifikan pada hari ke-2 yakni sebesar 1,3096 ppm pada

sampel dan 1,2468ppm pada kontrol. Hal tersebut dikarenakan adanya proses

nitrifikasi dan juga penyerapan amonia oleh alga. Pada proses nitrifikasi oksidasi

amonia menjadi nitrit dilakukan oleh bakteri Nitrosomonas. Reaksi oksidasi dapat

dituliskan sebagai berikut (Effendi, 2003).

2NH3 → 2NO2 -+ 2H+ + 2H2O

Pada hari ke-4 amonia sudah tidak mengalami penurunan yang signifikan

yaitu sebesar 0,1266 ppm pada sampel dan 0,1848 ppm pada kontrol, karena

kandungan amonia pada sampel dan kontrol hari ke-2 tidak sebanyak pada hari ke-

0 sehingga jumlah amonia yang terserap atau ternitrifikasi tidak sebanyak pada hari

ke-0 menuju hari ke-2.

Pada hari ke-6 dan hari ke-8 kadar amonia pada kontrol mengalami

kenaikan sebesar 0,0092 ppm dan 0,0140 ppm. Kenaikan diduga karena adanya

proses amonifikasi yaitu pemecahan nitrogen organik dan nitrogen anorganik yang

terdapat di dalam air yang berasal dari dekomposisi bahan organik berupa sisa

makanan udang dan pakan udang yang belum terurai oleh mikroba. Reaksi

amonifikasi dapat dituliskan sebagai berikut (Effendi, 2003).

N organik + O2 → NH3 – N + O2

Pada hari ke-4 menuju hari ke-6 amonia sudah tidak mengalami penurunan

yang signifikan yaitu sebesar 0,0055 ppm pada sampel, karena kandungan amonia

pada sampel dan kontrol hari ke-4 tidak sebanyak pada hari ke-2 sehingga jumlah

Page 70: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

58

amonia yang terserap atau ternitrifikasi tidak sebanyak pada hari ke-2 menuju hari

ke-4.

Pada hari ke-6 menuju hari ke-8 kadar amonia pada sampel mengalami

kenaikan sebesar 0,0222 ppm. Kenaikan diduga karena adanya proses amonifikasi

yaitu pemecahan nitrogen organik dan nitrogen anorganik yang terdapat di dalam

air yang berasal dari dekomposisi bahan organik berupa sisa pakan dan makanan

udang yang belum terurai oleh mikroba.

Hubungan nilai penyerapan amonia oleh alga Chaetomorpha crassa dalam

air limbah tambak udang dengan waktu tinggal dihitung menggunakan uji korelasi

dengan menggunakan program SPSS 16.0. Hipotesis dari analisis korelasi adalah

sebagai berikut.

H0 : lama waktu tinggal tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap

penurunan kadar amonia air oleh alga Chaetomorpha crassa pada limbah tambak

udang.

H1 : lama waktu tinggal memiliki pengaruh yang signifikan terhadap

penyerapan kadar amonia oleh alga Chaetomorpha crassa pada air limbah tambak

udang.

Pada analisis korelasi ini pengambilan keputusan berdasarkan nilai

probabilitas. H0 diterima apabila nilai probabilitas lebih besar dari 0,05 yang dan

H1 diterima apabila nilai probabilitas lebih kecil dari 0,05. Hasil korelasi dapat

dilihat pada Tabel IV.6 Analisis korelasi konsentrasi penyerapan amonia oleh alga

Chaetomorpha crassa terhadap waktu tinggal limbah tambak udang.

Page 71: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

59

Tabel IV. 6. Analisis korelasi konsentrasi penyerapan amonia oleh alga

Chaetomorpha crassa terhadap waktu tinggal limbah tambak udang

Correlations

Waktu

Tinggal

Konsentrasi

Amonia

Waktu Tinggal

Pearson

Correlation 1 -.122

Sig. (2-tailed) .845

N 5 5

Konsentrasi

Amonia

Pearson

Correlation -.122 1

Sig. (2-tailed) .845

N 5 5

Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa besar nilai probabilitas atau sig. (2-

tailed) adalah 0,845. Nilai tersebut lebih besar dari taraf siginifikan sebesar 0,05

maka H0 diterima. Hal ini berarti lama waktu tinggal tidak memiliki pengaruh yang

signifikan terhadap penyerapan konsentrasi amonia oleh alga Chaetomorpha crassa

pada air limbah tambak udang.

Waktu tinggal dan nilai penyerapan konsentrasi amonia oleh alga

Chaetomorpha crassa pada limbah tambak udang memiliki korelasi negatif yaitu

0,122. Hal ini menunjukkan bahwa semakin lama waktu tinggal, penyerapan

konsentrasi amonia oleh alga Chaetomorpha crassa pada air limbah tambak udang

semakin kecil.

Korelasi nilai penyerapan konsentrasi amonia oleh alga Chaetomorpha

crassa pada limbah tambak udang dengan waktu tinggal yaitu 0,122. Dengan

interpretasi tersebut dapat diketahui bahwa waktu tinggal memiliki korelasi yang

rendah dengan nilai penyerapan konsentrasi amonia oleh alga Chaetomorpha

Page 72: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

60

crassa pada limbah tambak udang. Sehingga dapat disimpulkan bahwa lama waktu

tinggal alga memiliki pengaruh yang rendah atau kurang signifikan terhadap nilai

penyerapan konsentrasi amonia oleh alga Chaetomorpha crassa pada limbah

tambak udang.

IV.2.2 Nitrit

Nitrit merupakan bentuk penguraian oleh bakteri dari amonia. Penyerapan

nitrit selama 8 hari dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel IV. 7. Laju penyerapan nitrit oleh alga Chaetomorpha crassa

Hari

Sampel

(ppm)

Kontrol

(ppm)

Penurunan Nitrit

Sampel-Kontrol

0 1,7882 1,7885 0

2 1,7638 1,8190 0,0552

4 1,7564 1,9112 0,1548

6 1,6922 1,7194 0,0272

8 1,6749 1,8495 0,1746

Tabel IV. 8. Laju penurunan nitrit pada sampel

Pengamatan

Sampel

Awal Akhir

Laju Penurunan

Per/2 Hari (ppm)

Hari 0 – Hari 2 1,7885 1,7638 0,0247

Hari 2 – Hari 4 1,7638 1,7564 0,0074

Hari 4 – Hari 6 1,7564 1,6922 0,0642

Hari 6 – Hari 8 1,6922 1,6749 0,0173

Tabel IV. 9. Laju penurunan nitrit pada kontrol

Page 73: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

61

Pengamatan

Kontrol

Awal Akhir

Laju Penurunan

Per/2 Hari (ppm)

Hari 0 – Hari 2 1,7885 1,8190 -0,0305

Hari 2 – Hari 4 1,8190 1,9112 -0,0922

Hari 4 – Hari 6 1,9112 1,7194 0,1919

Hari 6 – Hari 8 1,7194 1,8495 -0,1301

Gambar IV. 3. Grafik konsentrasi nitrit pada sampel dan kontrol

Berdasarkan Gambar IV.3, Tabel IV.7, Tabel IV.8 dan Tabel IV.9 dapat

diketahui bahwa konsentrasi nitrit pada sampel mengalami penurunan dari hari ke-

0 sampai hari ke-8 dengan tingkat penurunan paling tinggi pada hari ke-4 menuju

hari ke-6 yaitu sebesar 0,0642 ppm. Hal tersebut dikarenakan adanya proses

penguraian nitrit oleh bakteri nitrobacter yang berubah menjadi nitrat dan juga

penyerapan oleh alga Chaetomorpha crassa. Nitrit biasanya ditemukan dalam

1.55

1.6

1.65

1.7

1.75

1.8

1.85

1.9

1.95

0 2 4 6 8

Konse

ntr

asi

(PP

M)

Konsentrasi Nitrit

sampel

kontrol

Waktu (Hari)

Page 74: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

62

jumlah yang sangat sedikit, kadarnya lebih kecil daripada nitrat, karena bersifat

tidak stabil dengan keberadaan oksigen. Reaksi penguraian nitrit menjadi nitrat

dapat dituliskan sebagai berikut.

2NO2 -+ O2 → 2NO3

-

Berdasarkan Gambar IV.3 dapat diketahui bahwa konsentrasi nitrit pada

kontrol mengalami kenaikan pada hari ke-2 dan ke-4 sebesar 0,0305 ppm dan

0,0922 ppm. Kenaikan disebabkan oleh proses penguraian amonia oleh bakteri

nitrosomonas yang berubah menjadi nitrit. Reaksi penguraian amonia menjadi nitrit

dapat dituliskan sebagai berikut .

2 NH3 + 3 O2 → 2NO2 + 2H+ +2 H2O

Di hari ke-4 menuju hari ke-6 konsentrasi nitrit pada kontrol mengalami

penurunan sebesar 0,1919 ppm dikarenakan adanya penguraian nitrit menjadi nitrat

oleh bakteri nitrobacter dan penyerapan oleh alga Chaetomorpha crassa. Pada ke-

8 konsentrasi nitrit pada kontrol mengalami kenaikan 0,1301 karena adanya proses

penguraian amonia oleh bakteri menjadi nitrit.

Konsentrasi nitrit pada kontrol mengalami fluktuasi dan cenderung

meningkat dikarenakan tidak ada alga Chaetomorpha crassa sebagai penyerap dan

sumber oksigen bagi bakteri untuk mengurai nitrit menjadi nitrat.

Hubungan nilai penyerapan nitrit oleh alga Chaetomorpha crassa dalam

air limbah tambak udang dengan waktu tinggal dihitung menggunakan uji korelasi

denga menggunakan program SPSS 16.0. Hipotesis dari analisis korelasi adalah

sebagai berikut :

Page 75: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

63

H0 : lama waktu tinggal tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap

penyerapan kadar nitrit oleh alga Chaetomorpha crassa pada limbah tambak udang.

H1 : lama waktu tinggal memiliki pengaruh yang signifikan terhadap

penyerapan kadar nitrit oleh alga Chaetomorpha crassa pada air limbah tambak

udang.

Pada analisis korelasi ini pengambilan keputusan berdasarkan nilai

probabilitas. H0 diterima apabila nilai probabilitas lebih besar dari 0,05 yang dan

H1 diterima apabila nilai probabilitas lebih kecil dari 0,05. Hasil korelasi dapat

dilihat pada Tabel IV. 10 Analisis korelasi konsentrasi penyerapan nitrit oleh alga

Chaetomorpha crassa terhadap waktu tinggal limbah tambak udang.

Tabel IV. 10. Analisis korelasi konsentrasi penyerapan nitrit oleh alga

Chaetomorpha crassa terhadap waktu tinggal limbah tambak udang

Correlations

Waktu

Tinggal

Konsentrasi

Nitrit

Waktu Tinggal

Pearson

Correlation 1 .651

Sig. (2-tailed) .234

N 5 5

Konsentrasi Amonia

Pearson

Correlation .651 1

Sig. (2-tailed) .234

N 5 5

Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa besar nilai probabilitas atau sig. (2-

tailed) adalah 0,234. Nilai tersebut lebih besar dari taraf siginifikan sebesar 0,05,

maka H0 diterima. Hal ini berarti lama waktu tinggal tidak memiliki pengaruh yang

Page 76: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

64

signifikan terhadap penyerapan konsentrasi nitrit oleh alga Chaetomorpha crassa

pada air limbah tambak udang.

Waktu tinggal dan nilai penyerapan konsentrasi nitrit oleh alga

Chaetomorpha crassa pada limbah tambak udang memiliki korelasi positif yaitu

0,651. Hal ini menunjukkan bahwa semakin lama waktu tinggal, penyerapan

konsentrasi nitrit oleh alga Chaetomorpha crassa pada air limbah tambak udang

semakin besar.

Korelasi nilai penyerapan konsentrasi nitrit oleh alga Chaetomorpha

crassa pada limbah tambak udang dengan waktu tinggal yaitu 0,651. Dengan

interpretasi tersebut dapat diketahui bahwa waktu tinggal memiliki korelasi yang

sedang dengan nilai penyerapan konsentrasi nitrit oleh alga Chaetomorpha crassa

pada limbah tambak udang. Sehingga dapat disimpulkan bahwa lama waktu tinggal

alga Chaetomorpha crassa memiliki pengaruh yang sedang dan kurang signifikan

terhadap nilai penyerapan konsentrasi nitrit oleh alga Chaetomorpha crassa pada

limbah tambak udang.

IV.2.3 Nitrat

Nitrat merupakan bentuk penguraian oleh bakteri dari nitrit. Penyerapan

nitrat selama 8 hari dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel IV. 11. Laju penyerapan nitrat oleh Alga Chaetomorpha crassa

Hari

Sampel

(ppm)

Kontrol

(ppm)

Penurunan Nitrat

Sampel-Kontrol

0 1,3564 1,3564 0

Page 77: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

65

2 0,4836 1,0911 0,6076

4 0,3979 0,1455 -0,2525

6 0,7060 0,4322 -0,2739

8 0,0642 0,7488 0,6846

Tabel IV. 12. Laju penurunan nitrat pada sampel

Pengamatan

Sampel

Awal Akhir

Laju Penurunan

Per/2 Hari (ppm)

Hari 0 – Hari 2 1,3564 0,4835 0,8729

Hari 2 – Hari 4 0,4835 0,3979 0,0856

Hari 4 – Hari 6 0,3979 0,7060 -0,3081

Hari 6 – hari 8 0,7060 0,0642 0,6418

Tabel IV. 13. Laju penurunan nitrat pada kontrol

Pengamatan

Kontrol

Awal Akhir

Laju Penurunan

Per/2 Hari (ppm)

Hari 0 – Hari 2 1,3564 1,0911 0,2653

Hari 2 – Hari 4 1,0911 0,1455 0,9457

Hari 4 – Hari 6 0,1455 0,4322 -0,2867

Hari 6 – Hari 8 0,4322 0,7488 -0,3167

Page 78: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

66

Gambar IV. 4. Grafik konsentrasi nitrat

Berdasarkan Gambar IV.4, Tabel IV.11, Tabel IV.12 dan Tabel IV.13

dapat diketahui bahwa konsentrasi nitrat pada sampel mengalami penurunan hari

ke-2 dan ke-4 sebesar 0,8729 ppm dan 0,0856 ppm karena adanya penyerapan oleh

alga Chaetomorpha crassa. Pada hari ke-6 terjadi kenaikan kadar nitrat pada

sampel, karena pada hari ke-6 pada sampel terjadi penurunan nitrit tertinggi, yang

mengurai nitrit menjadi nitrat. Pada hari ke-8 terjadi penurunan nitrit yang tinggi

sebesar 0,6418 ppm karena adanya penyerapan nitrat oleh alga Chaetomorpha

crassa.

Berdasarkan Gambar IV. 4 dapat diketahui bahwa konsentrasi nitrat pada

kontrol hari ke-2 dan hari hari ke-4 mengalami penurunan sebesar 0,2653 ppm dan

0,9457 pmm. Terjadi penurunan nitrat pada kontrol dikarenakan adanya mikro alga

yang bersal dari tambak udang, mikroalga digunakan sebagai penurun konsentrasi

amonia, nitrit, nitrat, fosfat dan sebagai penghasil oksigen pada tambak udang.

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

0 2 4 6 8

Konse

ntr

asi

(PP

M)

Konsentrasi Nitrat

sampel

kontrol

Waktu (Hari)

Page 79: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

67

Pada hari ke-6 dan hari ke-8 konsentrasi nitrat mengalami kenaikan

sebesar 0,2867 ppm dan 0,3167 ppm. Kenaikan diduga karena kadar nitrit pada

kontrol pada hari ke-6 mengalami penurunan yang tinggi dan mikro alga sudah

tidak dapat menyerap nitrat secara efesien.

Hubungan nilai peyerapan nitrat oleh alga Chaetomorpha crassa dalam air

limbah tambak udang dengan waktu tinggal dihitung menggunakan uji korelasi

dengan menggunakan program SPSS 16.0. Hipotesis dari analisis korelasi adalah

sebagai berikut :

H0 : lama waktu tinggal tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap

penyerapan kadar nitrat oleh alga Chaetomorpha crassa pada limbah tambak

udang.

H1 : lama waktu tinggal memiliki pengaruh yang signifikan terhadap

penyerapan kadar nitrat oleh alga Chaetomorpha crassa pada air limbah tambak

udang.

Pada analisis korelasi ini pengambilan keputusan berdasarkan nilai

probabilitas. H0 diterima apabila nilai probabilitas lebih besar dari 0,05 yang dan

H1 diterima apabila nilai probabilitas lebih kecil dari 0,05. Hasil korelasi dapat

dilihat pada Tabel IV. 14 Analisis korelasi konsentrasi penyerapan nitrat oleh alga

Chaetomorpha crassa terhadap waktu tinggal limbah tambak udang.

Tabel IV. 14. Analisis korelasi konsentrasi penyerapan nitrat oleh alga

chaetomorpha crassa terhadap waktu tinggal limbah tambak udang

Page 80: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

68

Correlations

Hari Konsentrasi Nitrat

Hari

Pearson

Correlation 1 .166

Sig. (2-tailed) .789

N 5 5

Konsentrasi

Pearson

Correlation .166 1

Sig. (2-tailed) .789

N 5 5

Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa besar nilai probabilitas atau sig. (2-

tailed) adalah 0,789. Nilai tersebut lebih besar dari taraf siginifikan sebesar 0,05,

maka H0 diterima. Hal ini berarti lama waktu tinggal tidak memiliki pengaruh yang

signifikan terhadap penyerapan konsentrasi nitrat oleh alga Chaetomorpha crassa

pada air limbah tambak udang.

Waktu tinggal dan nilai penyerapan konsentrasi nitrat oleh alga

Chaetomorpha crassa pada limbah tambak udang memiliki korelasi positif yaitu

0,166. Hal ini menunjukkan bahwa semakin lama waktu tinggal, penyerapan

konsentrasi nitrat oleh alga Chaetomorpha crassa pada air limbah tambak udang

semakin besar.

Korelasi nilai penyerapan konsentrasi nitrat oleh alga Chaetomorpha

crassa pada limbah tambak udang dengan waktu tinggal yaitu 0,166. Dengan

interpretasi tersebut dapat diketahui bahwa waktu tinggal memiliki korelasi yang

rendah dengan nilai penyerapan konsentrasi nitrat oleh alga Chaetomorpha crassa

pada limbah tambak udang. Sehingga dapat disimpulkan bahwa lama waktu tinggal

alga Chaetomorpha crassa memiliki pengaruh yang rendah dan kurang signifikan

Page 81: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

69

terhadap nilai penyerapan konsentrasi nitrat oleh alga Chaetomorpha crassa pada

limbah tambak udang.

IV.2.4 Fosfat

Fosfat merupakan nutrien yang dapat diserap secara langsung oleh alga.

Penyerapan fosfat selama 8 hari dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel IV. 15. Laju penyerapan fosfat oleh Alga Chaetomorpha crassa

Hari

Sampel

(ppm)

Kontrol

(ppm)

Penurunan Fosfat

Sampel-Kontrol

0 1,1958 1,1958 0

2 1,0971 1,1634 0,0663

4 0,9919 1,1424 0,1505

6 0,8382 1,1165 0,2783

8 0,4660 0,8997 0,4337

12 0,3528 0,6700 0,3172

Tabel IV. 16. Laju penurunan fosfat pada sampel

Pengamatan

Sampel

Awal Akhir

Laju Penurunan

Per/2 Hari (ppm)

Hari 0 – Hari 2 1,1958 1,0971 0,0987

Hari 2 – Hari 4 1,0971 0,9919 0,1052

Hari 4 – Hari 6 0,9919 0,8382 0,1537

Hari 6 – Hari 8 0,8382 0,4660 0,3722

Hari 8 – Hari 12 0,4660 0,3528 0,1133

Page 82: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

70

Tabel IV. 17. Laju penurunan fosfat pada kontrol

Pengamatan

Kontrol

Awal Akhir

Laju Penurunan

Per/2 Hari (ppm)

Hari 0 – Hari 2 1,1958 1,1634 0,0324

Hari 2 – Hari 4 1,1634 1,1424 0,0210

Hari 4 – Hari 6 1,1424 1,1165 0,0259

Hari 6 – Hari 8 1,1165 0,8997 0,2168

Hari 8 – Hari 12 0,8997 0,6700 0,2298

Gambar IV. 5. Grafik konsentrasi fosfat

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0 2 4 6 8 12

Ko

nse

ntr

asi (

PP

M)

Waktu (Hari)

Knsentrasi fosfat

Sampel

Kontrol

Page 83: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

71

Berdasarkan Gambar IV.5 Tabel IV.15, Tabel IV.16 dan Tabel IV.17

dapat diketahui bahwa konsentrasi fosfat pada sampel pada selama hari ke-12

mengalami penurunan. Penurunan tertinggi pada sampel terjadi pada hari ke-8

sebesar 0,3722ppm dan penurunan terkecil pada hari ke-2 sebesar 0,0987 ppm.

konsentrasi fosfat pada sampel terus mengalami penurunan selama 12 hari

dikarenakan berat alga Chaetomorpha crassa yang terus bertambah setiap harinya,

sehingga penyerapan fosfat semakin bertambah.

Berdasarkan Gambar IV.5 dapat diketahui bahwa konsentrasi fosfat pada

kontrol selama 12 hari mengalami penurunan. Penurunan tertinggi pada kontrol

terjadi pada hari ke-8 menuju hari ke-12 sebesar 0,2298 ppm dan penurunan terkecil

pada hari ke-2 menuju hari ke-4 sebesar 0,0210 ppm. Konsentrasi fosfat pada

kontrol terus mengalami penurunan pada hari ke-0 sampai hari ke-12 dikarenakan

adanya mikro alga yang mengurai fosfat sebagai nutrisi fotosintesis.

Hubungan nilai penyerapan fosfat oleh alga Chaetomorpha crassa dalam

air limbah tambak udang dengan waktu tinggal dihitun menggunakan uji korelasi

dengan menggunakan program SPSS 16.0. Hipotesis dari analisis korelasi adalah

sebagai berikut :

H0 : lama waktu tinggal tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap

penyerapan kadar fosfat oleh alga Chaetomorpha crassa pada limbah tambak

udang.

Page 84: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

72

H1 : lama waktu tinggal memiliki pengaruh yang signifikan terhadap

penyerapan kadar fosfat oleh alga Chaetomorpha crassa pada air limbah tambak

udang.

Pada analisis korelasi ini pengambilan keputusan berdasarkan nilai

probabilitas. H0 diterima apabila nilai probabilitas lebih besar dari 0,05 yang dan

H1 diterima apabila nilai probabilitas lebih kecil dari 0,05. Hasil korelasi dapat

dilihat pada Tabel IV. 18 Analisis korelasi konsentrasi penyerapan fosfat oleh alga

Chaetomorpha crassa terhadap waktu tinggal limbah tambak udang.

Tabel IV. 18. Analisis korelasi konsentrasi penyerapan fosfat oleh alga

Chaetomorpha crassa terhadap waktu tinggal limbah tambak udang

Correlations

Hari Konsentrasi

Fosfat

Hari

Pearson Correlation 1 .857*

Sig. (2-tailed) .029

N 6 6

Konsen

trasi

Pearson Correlation .857* 1

Sig. (2-tailed) .029

N 6 6

*. Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed).

Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa besar nilai probabilitas atau sig. (2-

tailed) adalah 0,029. Nilai tersebut lebih kecil dari taraf siginifikan sebesar 0,05,

maka H1 diterima. Hal ini berarti lama waktu tinggal memiliki pengaruh yang

signifikan terhadap penyerapan konsentrasi fosfat oleh alga Chaetomorpha crassa

pada air limbah tambak udang.

Page 85: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

73

Waktu tinggal dan nilai penyerapan konsentrasi fosfat oleh alga

Chaetomorpha crassa pada limbah tambak udang memiliki korelasi positif yaitu

0,857. Hal ini menunjukkan bahwa semakin lama waktu tinggal, penyerapan

konsentrasi fosfat oleh alga Chaetomorpha crassa pada air limbah tambak udang

semakin besar.

Korelasi nilai penyerapan konsentrasi fosfat oleh alga Chaetomorpha

crassa pada limbah tambak udang dengan waktu tinggal yaitu 0,857. Dengan

interpretasi tersebut dapat diketahui bahwa waktu tinggal memiliki korelasi yang

sangat kuat dengan nilai penyerapan konsentrasi fosfat oleh alga Chaetomorpha

crassa pada limbah tambak udang. Sehingga dapat disimpulkan bahwa lama waktu

tinggal alga Chaetomorpha crassa memiliki pengaruh yang sangat kuat dan

signifikan terhadap nilai penyerapan konsentrasi nitrat oleh alga Chaetomorpha

crassa pada limbah tambak udang.

IV.2.5 Berat basah dan laju pertumbuhan relatif

Berat alga Chaetomorpha crassa diukur untuk mengetahui pertumbuhan

alga setiap harinya. Berat alga selama 8 hari dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel IV. 19. Relatif growth rate alga Chaetomorpha crassa

Waktu Berat alga (gr)

Hari 0 100

Hari 2 111,2900

Hari 4 116,0900

Hari 6 118,4850

Page 86: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

74

Hari 8 119,0800

RGR 0,21800

Gambar IV. 6. Grafik berat alga Chaetomorpha crassa

Berdasarkan Gambar IV.6 dapat diketahui bahwa berat alga mengalami

kenaikan selama 8 hari. Pertambahan berat tertinggi sebesar 11,29 gr pada hari ke-

2. Pertambahan berat paling rendah sebesar 0,5950 gram pada hari ke-6 menuju

hari ke-8. Pertambahan berat alga semakin menurun setiap harinya, pertumbuhan

alga sangat tinggi pada awal penelitian. Penurunan berat alga disebabkan

konsentrasi nutrien yang semakin berkurang.

Nilai RGR merupakan cerminan dari kemampuan Chaetomorpha crassa

dalam menyerap unsur hara untuk pertumbuhannya selain pengukuran biomasa.

Berdasarkan Tabel perlakuan A memiliki nilai RGR sebesar 0,218% perhari. Nilai

ini masih rendah jika dibandingkan dengan nilai RGR rumput laut pada kondisi di

alam yang berkisar pada 1,8 %-8,8 % perhari.

90

95

100

105

110

115

120

125

0 2 4 6 8

Ber

at (

Gra

m)

Berat Alga

Waktu (Hari)

Page 87: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

75

Tabel IV. 20. Laju pertumbuhan alga Chaetomorpha crassa

Pengamatan Awal Akhir

Laju pertumbuhan

Per/2 Hari (ppm)

Hari 0 – Hari 2 100 111,2900

11,2900

Hari 2 – Hari 4 111,2900 116,0900

4,800

Hari 4 – Hari 6 116,0900 118,4850

2,3950

Hari 6 – Hari 8 118,4850 119,0800

0,5950

Hubungan berat alga Chaetomorpha crassa dalam air limbah tambak

udang dengan waktu tinggal dihitung menggunakan uji korelasi dengan

menggunakan program SPSS 16.0. Hipotesis dari analisis korelasi adalah sebagai

berikut :

H0 : lama waktu tinggal tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap

berat alga Chaetomorpha crassa pada limbah tambak udang.

H1 : lama waktu tinggal memiliki pengaruh yang signifikan terhadap berat

alga Chaetomorpha crassa pada air limbah tambak udang.

Pada analisis korelasi ini pengambilan keputusan berdasarkan nilai

probabilitas. H0 diterima apabila nilai probabilitas lebih besar dari 0,05 yang dan

H1 diterima apabila nilai probabilitas lebih kecil dari 0,05. Hasil korelasi dapat

dilihat pada Tabel IV. 21 Analisis korelasi berat alga Chaetomorpha crassa

terhadap waktu tinggal limbah tambak udang.

Tabel IV. 21. Analisis korelasi konsentrasi penurunan amonia oleh alga

Chaetomorpha crassa terhadap waktu tinggal limbah tambak udang.

Page 88: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

76

Correlations

Hari Berat

Hari

Pearson

Correlation 1 .910*

Sig. (2-tailed) .032

N 5 5

Berat

Pearson

Correlation .910* 1

Sig. (2-tailed) .032

N 5 5

*. Correlation is significant at the 0.05 level

(2-tailed).

Dari tabel tersebut dapat dilihat bahwa besar nilai probabilitas atau sig. (2-

tailed) adalah 0,032. Nilai tersebut lebih kecil dari taraf siginifikan sebesar 0,05,

maka H1 diterima. Hal ini berarti lama waktu tinggal memiliki pengaruh yang

signifikan terhadap berat alga Chaetomorpha crassa pada air limbah tambak udang.

Waktu tinggal dan berat alga Chaetomorpha crassa pada limbah tambak

udang memiliki korelasi positif yaitu 0,910. Hal ini menunjukkan bahwa semakin

lama waktu tinggal, berat alga Chaetomorpha crassa pada air limbah tambak udang

semakin besar.

Korelasi berat alga Chaetomorpha crassa pada limbah tambak udang

dengan waktu tinggal yaitu 0,910. Dengan interpretasi tersebut dapat diketahui

bahwa waktu tinggal memiliki korelasi yang sangat kuat dengan berat alga

Chaetomorpha crassa pada limbah tambak udang. Sehingga dapat disimpulkan

bahwa lama waktu tinggal alga Chaetomorpha crassa memiliki pengaruh yang

sangat kuat dan signifikan terhadap berat alga Chaetomorpha crassa pada limbah

tambak udang.

Page 89: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

77

IV.2.6 Parameter fisika-kimia lingkungan

Parameter fisika-kimia yang diamati pada penelitian ini dijadikan sebagai

data pendukung untuk mengetahui proses penyerapan nutrien serta untuk

mengetahui proses perubahan nutrien. Berikut adalah data parameter fisika-kimia

selama pengamatan.

Tabel IV. 22. Parameter Fisik – Kimia

Parameter Kisaran Selama

Penelitian

Suhu 26o C – 28 o C

pH 8 – 8.5

Salinitas 12 – 13 %o

Berdasarkan Tabel IV. 22 suhu selama penelitian berada pada 26oC-28oC.

Suhu yang meningkat dapat berpegaruh pada larutnya oksigen di dalam air).

Kisaran pH pada penelitian adalah 8-8,5. Sebagian besar biota aquatik sensitif

terhadap perubahan pH dan menyukai nilai pH sekitar 7-8,5. Nilai pH sangat

mempengaruhi proses biokimiawi perairan, misalnya proses nitrifikasi akan

berakhir jika nilai pH rendah. Nilai salinitas berada pada kisaran 12-13%. Nilai

salinitas tersebut masuk kedalam kategori salinitas perairan payau, yaitu antara 0,5–

30%.

Page 90: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

78

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian tentang, Penyerapan Amonia, Nitrit, Nitrat Dan

Fosfat Pada Limbah Tambak Udang Menggunakan Alga Chaetomorpha crassa

Dengan Metode Fitoremidiasi dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut :

1. Penyerapan Amonia, Nitrit, Nitrat Dan Fosfat Pada Limbah Tambak Udang

oleh alga Chaetomorpha crassa pada uji pendahuluan dan pengujian utama

selama 8 hari adalah :

a. Pada penelitian pendauluan didapatkan efektifitas penyerapan amonia,

nitrit nitrat, fosfat dan pertumbuhan alga pada konsentrasi pengenceran

100% yaitu amonia sebesar 0,0120 ppm, nitrit 0,0016 ppm, nitrat 0,0407

ppm, fosfat 0,1731 ppm dan berat alga sebesar 32,1280 gram.

b. Kemampuan alga Chaetomorpha crassa dalam menurunkan amonia

selama 8 hari pada penelitian utama adalah sebesar 0,0120 ppm.

c. Kemampuan alga Chaetomorpha crassa dalam menurunkan nitrit selama

8 hari pada penelitian utama adalah sebesar 0,1746 ppm.

d. Kemampuan alga Chaetomorpha crassa dalam menurunkan nitrat

selama 8 hari pada penelitian utama adalah sebesar 0,6846 ppm.

e. Kemampuan alga Chaetomorpha crassa dalam menurunkan fosfat

selama 8 hari pada penelitian utama adalah sebesar 0,3171 ppm.

2. Alga Chaetomorpha crassa pada penelitian utama mengalami pertambahan

berat sebesar 19,08 gram dan laju pertumbuhan relatif sebesar 0,218 %.

Page 91: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

79

Alga Chaetomorpha crassa dapat diaplikasikan langsung untuk

menurunkan limbah tambak udang.

V.2 Saran

a. Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk mengetahui berapa kadar nutrien

yang bersifat mematikan untuk alga Chaetomorpha crassa.

b. Mengkombinasikan teknik pengolahan limbah tambak udang alga

Chaetomorpha crassa dengan metode lain sehingga didapatkan hasil

penyerapan nutrien yang lebih baik lagi.

c. Perlu dilakukan penelitian secara langsung di tambak udang untuk

mengetahui efektifitas pertumbuhan alga Chaetomorpha crassa..

Page 92: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

0

DAFTAR PUSTAKA

Badan Pengawas Keuangan dan Pembangunan, 5 oktober 2019, Profil Kabupaten

Gunungkidul, http://www.bpkp.go.id/diy/konten/835/profil-kabupaten-

gunungkidul

Badan Standardisasi Nasional, 2002 ,Kualitas air laut –Bagian 7: Cara uji nitrat

(NO3_N) dengan reduksi kadmium secara spektrofotometri, SNI 19-

6964.7-2003,Jakarta

Badan Standardisasi Nasional, 2002, Kualitas air laut – Bagian 3: Cara uji

amonia (NH3 - N) dengan biru indofenol secara spektrofotometri, SNI

19-6964.3-2003, Jakarta

Badan Standardisasi Nasional, 2002, Kualitas air laut – Bagian 1: Cara uji nitrit

(NO2 - N) dengan sulfanilamid secara spektrofotometri, SNI 19-6964.1-

2003, Jakarta

Badan Standardisasi Nasional, 2004, Air dan air limbah – Bagian 31 : Cara uji

kadar fosfat dengan spektrofotometer secara asam askorbat, SNI 06-

6989.31-2005, Jakarta

Badjoeri, M dan Widiyanto, T. 2008, Penggunaan Bakteri Nitrifikasi untuk

Bioremediasi dan Pengaruhnya Terhadap Konsentrasi Amonia dan nitrit

di Tambak Udang, Oseanologi dan Limnologi di Indonesia, LIPI, 34 (2):

261 278 ISSN 0125-9830

Badjoeri, M., G. S. Haryani, T., Widiyanto, W., Riyanto, I. Rusmana, N., H. Sadi

dan V., Indrawati, 2006, Pemanfaatan Bakteri Nitrifikasi dan

Denitrifikasi untuk Bioremediasi Senyawa Metabolit Toksik di Tambak

Udang. Laporan Tahunan, Program Penelitian dan Pengembangan Iptek

– Riset Kompetitif LIPI, DIPA Biro Perencanaan dan Keuangan LIPI dan

Puslit Biologi LIPI, Bogor, 46 hal

Cuellar Bermudez, S.P., Aleman Nava, G.S., Chandra, R., 2016. Nutrients

utilization and contaminants removal. A review of two approaches of

algae and cyanobacteria in wastewater, Algal Res 24, 438–449

De San, M, 2012, The Farming of Seawed, Implementation a Regional Fisheries

Stategy for The Eastern-Southern Africa and Indian Ocean Region,

Smart Fish Programme Report SF 30 Hal: 11–12

Effendy, H., 2003. Telaah Kualitas Air. Kanisisus. Yogyakarta.

Fahriza Anisa, 2015, Penapisan Lagnin Dari Alga Hijau Asal Pantai Sepanjang,

Yogyakarta Dan Binuangeun, Banten, institut pertanian bogor, bogor

Gandjar, Ibnu Gholib, 2007. Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta : Pustaka

Pelajar

Page 93: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

0

Garno. S. Y, 2004, Biomanipulasi, Paradigma Baru dalam Pengendalian Limbah

Organik pada Budidaya Perikanan di Waduk dan Tambak, Orasi Ilmiah

Ahli Penelitian Utama, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi,

Jakarta, 58 hal

Ghazali Mursal , Mardiana , Menip , Bangun, 2018, Jenis-Jenis Makroalga Epifit

Pada Budidaya (Kappaphycus alvarezii) di Perairan Teluk Gerupuk

Lombok Tengah, Jurnal Biologi Tropis, Universitas Mataram, Lombok

Hartono. 2011. SPSS 16.0Analisis Data Statistika dan Penelitian. Pustaka Pelajar,

Yoyakarta.

Herbeck, L.S., Unger, D., 2013. Pond aquaculture effluents traced along back-

reef waters by standard water quality parameters, δ15N in suspended

matter and phytoplankton bioassays. Mar. Ecol. Prog. Ser. 478, 71-86.

Hurd, C. L., Harrison, P. J., Bischof, K., & Lobban, C. S. (n.d.), 2014, Seaweed

Ecology and Physiology, second edition, 238–293.

Kementrian Kelautan dan Perikanan, 2018, Produktifitas perikanan indonesia,

forum merdeka barat , jakarta.

Kim, S., 2015, Biomass and Extracts of Algae as Material for Cosmetics. 681–

706.

Kristianingrum, Susila. 2014. Spektroskopi Ultra Violet Dan SinarTampak

(Spektroskopi UV – VIS). Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta

Kurniawan, D.A, 2006, Studi Kemampuan Penyerapan Unsur Hara (N Dan P)

Oleh Gracillaria Sp. Dalam Skala Laboratorium, Buletin Teknologi

Perikanan IPB, Bogor

Ma, X., Zhou, W., Fu, Z., 2014, Effect of wastewater-borne bacteria on algal

growth and nutrients removal in wastewater-based algae cultivation

system, Bioresour, Technol, 167, 8–13

Marzuki, Asnah. 2012. Kimia Analisis Farmasi. Makassar : Dua Satu Press

Mehrabadi, A., Farid, M.M., Craggs, R., 2017, Potential of five different isolated

colonial algal species for wastewater treatment and biomass energy

production. Algal Res, 21, 1–8

Msuya F.E, Neori Amir, 2002 Ulva reticulata and Gracilaria crassa: Macroalgae

That Can Biofilter Effluent from Tidal Fishponds in Tanzania, Western

Indian Ocean J.Mar Sci. Vol.1 Tel Aviv University, Israel

Palayukan R.A , Badraeni , Azis H.Y , Tuwo Ambo, 2016, Efektivitas Rumput

Laut Gracilaria sp. sebagai Bioremediator Perubahan N dan P dalam

Bak Pemeliharaan Udang Vaname Litopenaeus vannamei, Jurnal

Rumput Laut Indonesia, Pusat Unggulan Ipteks Pengembangan dan

Pemanfaatan Rumput Laut (PUI-P2RL) Universitas Hasanuddin

Page 94: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

0

Peraturan Gubernur Daerah Istimewa Yogyakarta No. 3 tahun 2010, Tentang baku

mutu air laut

Poncomulyo, T, 2006, Budi Daya Dan Pengolahan Rumput Laut. Jakarta Selatan:

PT Agro Media Pustaka.

Serdiati, N., dan Widiastuti, IM, 2010, Pertumbuhan dan Produksi Rumput Laut

Eucheuma cottonii pada Kedalaman Penanaman yang Berbeda Media

Litbang Sulteng 3 (1) Hal: 2–26.

Suparno, 2016. Penentuan Kadar Amonia Di Perairan Teluk Lampung Dengan

Spektrofotometer Uv-Vis. Bandar Lampung: Universitas Lampung

Suutari, M., Leskinen, E., Fagerstedt, K., 2015, Macroalgae in biofuel

production, Phycol, Res, 63 (1), 1–18

Syamsuddin, R, 2014, Pengelolaan Kualitas Air: Teori dan Aplikasi di Sektor

Perikanan. Pijar Press, Makassar,

Widiyanto, 2006, Seleksi Bakteri Nitrifikasi dan Denitrifikasi untuk Bioremediasi

di Tambak Udang, Ringkasan Disertasi, Sekolah Pasca Sarjana, Institut

Pertanian Bogor, 39 hal

Wright, D. G., R. Pawlowicz, T. J. McDougall, R. Feistel, and G. M, Marion

,2010, Absolute salinity, “density salinity” and the reference-

composition salinity scale: present and future use in the seawater

standard TEOS-10, Ocean Sci, Discuss, 7:1559–625

Wunas, Yeanny dan Susanti. 2011. Analisa Kimia Farmasi Kuantitatif (revisi

kedua).

Yamin, S dan Kurniawan, H. 2009. SPSS Complete: Teknik Analisis Statistik

Terlengkap dengan Software SPSS. Salemba Infotek, Jakarta

Page 95: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

0

LAMPIRAN

Page 96: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

0

y = 2.4287x + 0.0111R² = 0.9984

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Kurva kalibrasi nitrit

y = 0.4674x - 0.0034R² = 0.9979

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Kurva kalibrasi nitrat

y = 0.618x + 0.023R² = 0.9913

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Kurva kalibrasi fosfat

Page 97: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

0

Pengambilan sampel alga chaetomorpha crassa

y = 1.082x - 0.0218R² = 0.9807

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Kurva kalibrasi amonia

Page 98: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

0

Pengujian nutrien dengan

spektrofotometer

Pengontakan alga dengan limbah

Penimbangan awal Reaktor fitoremidiasi

Page 99: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

0

Pembuatan larutan induk amonia

Pembuatan larutan induk nitrat

Page 100: SKRIPSI PENYERAPAN AMONIA, NITRIT, NITRAT DAN …

1