Fitoremediasi tanah tercemar timbal (Pb) menggunakan bunga ... · T2. T3. TK 1. TK 2. TK 3. KT. KTK. ... asam basa reaktor kontrol. Analisa Suhu Pada Media Tumbuh. ... Pertumbuhan

Fitoremediasi Tanah Tercemar Logam Berat Timbal (Pb) dengan Menggunakan Tumbuhan Bunga Kana (Canna

indica ) di Kelurahan Tambak Wedi, Kecamatan Kenjeran, Surabaya

Oleh:Chonny Ornella D.R3308100021

Dosen Pembimbing:Prof. DR. Ir. Sarwoko Mangkoedihardjo, MSc.ES.

Latar BelakangSeiring dengan berkembangnya teknologi dan industri dewasa ini mengakibatkan meningkatnya jumlah industri. Kegiatan industri yang semakin berkembang akan menimbulkan bertambahnya jenis-jenis limbah yang dihasilkan dan jumlah limbah akan semakin meningkat yang dibuang ke lingkungan.Penyebaran logam berat di lingkungan sebagian besar disebabkan oleh pembuangan produk limbah (Wang dkk., 2007). Polutan yang dihasilkan dari berbagai kegiatan industri dapat menyebar melalui angin, terlarut dalam air apabila dibuang ke perairan, dan dapat mengendap di dasar perairan (sedimen). Polutan yang dibuang ke perairan dapat terserap oleh tanah yang akan menyebabkan pencemaran pada air tanah. Hal ini terbukti dengan buruknya kualitas tanah yang ada pada pemukiman masyarakat Tambak Wedi, Surabaya didapatkan tercemar logam berat timbal (Pb) sebesar 650 ppm. Oleh karena itu diperlukan penelitian dengan metode fitoremediasi menggunakan tumbuhan.

Tujuan Penelitian

• Mendapatkan fakta bahwa tumbuhan bunga kana (Canna indica) mampu mengolah tanah tercemar logam berat timbal (Pb2+)

• Membandingkan keefektifan kondisi tanah sebagai media tumbuh dengan perbandingan pH 5 dan pH 9 yang dapat mengurangi kadar konsentrasi logam berat timbal dalam tanah pemukiman penduduk Kelurahan Tambak Wedi, Kecamatan Kenjeran, Surabaya.

• Membandingkan keefektifan kondisi tanah sebagai media tumbuh dengan perbandingan komposisi 50% tanah + 50% kompos dan 100% tanah.

Metode Penelitian

Lanjutan..

Tahap Range Finding Test

Hari ke-1

Hari ke-7

Skema Kerangka Reaktor

TA 1 TA 2 TA 3

TB 1 TB 2 TB 3

TKA 1 TKA 2 TKA 3

TKB 1 TKB 2 TKB 3

T1 T2 T3 TK 1 TK 2 TK 3

KT KTK

Hasil dan PembahasanAnalisa Pada Media Tumbuh Konsentrasi Pb pada media tumbuh pH pada media tumbuh Suhu pada media tumbuhAnalisa Pada Tumbuhan Konsentrasi Pb pada tumbuhan Fisiologis tumbuhan GR dan RGR BCF (Bioconcentration Factor) Berat kering tumbuhan

Analisa pHMedia tumbuh

0,001,002,003,004,005,006,007,008,00

0 1 2 3 4 5 6Nila

i pH

dal

am m

edia

tana

m

Minggu ke-

pH 100% Tanah Tercemar Asam

200

400

6000,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

0 1 2 3 4 5 6Nila

i pH

dal

am m

edia

tana

m

Minggu ke-

pH 100% Tanah Tercemar Basa

200

400

600

0,001,002,003,004,005,006,007,008,00

0 1 2 3 4 5 6

Nila

i pH

dal

am m

edia

tana

m

Minggu ke-

pH 50% Tanah Tercemar Asam+50% Kompos

200

400

6000,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

0 1 2 3 4 5 6

Nila

i pH

dal

am m

edia

tana

m

Minggu ke-

pH 50% Tanah Tercemar Basa+50% Kompos

200

400

600

Konsentrasi Pb di Media Tumbuh

Media tumbuh

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

1 2 3 4 5 6Pros

enta

se p

enur

unan

Pb

di

med

ia tu

mbu

h (p

pm)

100% Tanah Tercemar 200 ppm

asam

basa

reaktor kontrol

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

1 2 3 4 5 6Pros

enta

se p

enur

unan

Pb

di

med

ia tu

mbu

h (p

pm)

100% Tanah Tercemar 400 ppm

asam

basa

reaktor kontrol

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

1 2 3 4 5 6Pros

enta

se p

enur

unan

Pb

di

med

ia tu

mbu

h (p

pm)

100% Tanah Tercemar 600 ppm

asam

basa

reaktor kontrol

Lanjutan..

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

1 2 3 4 5 6Pros

enta

se p

enur

unan

Pb

di

med

ia tu

mbu

h (p

pm)

50% Tanah Tercemar + 50% Kompos 200 ppm

asam

basa

reaktor kontrol

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

1 2 3 4 5 6Pros

enta

se p

enur

unan

Pb

di

med

ia tu

mbu

h (p

pm)

50% Tanah Tercemar + 50% Kompos 400 ppm

asam

basa

reaktor kontrol

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

1 2 3 4 5 6Pros

enta

se p

enur

unan

Pb

di

med

ia tu

mbu

h (p

pm)

50% Tanah Tercemar+ 50% Kompos 600 ppm

asam

basa

reaktor kontrol

Analisa Suhu Pada Media Tumbuh

Media tumbuh

32

34

36

38

40

1 2 3 4 5 6Nila

i suh

u pa

da m

edia

tana

m

(°C)

Minggu ke-

100% Tanah Tercemar Asam

TA1

TA2

TA3 32

34

36

38

40

1 2 3 4 5 6

Nila

i suh

u pa

da m

edia

tana

m

(°C)

Minggu ke-

100% Tanah Tercemar Basa

TB1

TB2

TB3

26283032343638

1 2 3 4 5 6

Nila

i suh

u pa

da m

edia

tana

m

(°C)

Minggu ke-

50% Tanah Tercemar Asam + 50% Kompos

TKA1

TKA2

TKA3 32333435363738

1 2 3 4 5 6

Nila

i suh

u pa

da m

edia

tana

m

(°C)

Minggu ke-

50% Tanah Tercemar Basa + 50% Kompos

TKB1

TKB2

TKB3

Konsentrasi Pb Pada TumbuhanMedia tumbuhan

Fisiologis TumbuhanJenis Mingg

u ke-

Tinggi Tumbuhan Lingkar batang

Jumlah Daun Tunas BaruMinggu ke-

0Minggu saat

dicabut KeringBaru Total100% Tanah Tercemar Asam

TA 1 1 40 42 3 0 0 5 02 50 50 4 3 0 6 03 44 45 2 1 0 3 04 40 45 3,5 1 0 3 15 42 44 2,5 4 0 5 46 42 45 3 3 0 5 1

TA 2 1 40 40 3 1 0 4 02 45 46 3,5 2 0 4 23 40 41 3 2 0 3 04 46 48 4,5 4 2 6 15 47 50 3 3 1 5 16 46 57 3 3 1 6 0

TA 3 1 58 60 3 3 1 6 12 74 75 5 3 1 5 13 68 70 4 4 0 7 14 50 55 2,5 4 2 6 05 51 56 3,5 2 0 5 36 50 53 4 3 1 8 2

0

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5 6

Pert

umbu

han

ting

gi t

umbu

han

(cm

)

Minggu ke-

50% Tanah Tercemar Asam + 50% Kompos 200 ppm

Minggu ke-0

Minggu saat dicabut

Contoh grafik tinggi tumbuhan

Media tumbuhan

Pertumbuhan Tumbuhan

Pertumbuhan tumbuhan adalah peningkatan ukuran struktur tumbuhan secara progresif dan ireversibel

• GR (Growth Rate)

0,0000,5001,0001,5002,0002,500

1 2 3 4 5 6

Grow

t Rat

e (G

R)

Minggu ke-

100% Tanah Tercemar

reaktor kontrol

600 (basa)

400 (basa)

200 (basa)

600 (asam)

400 (asam)

200 (asam)

0,0000,5001,0001,5002,0002,5003,000

1 2 3 4 5 6Gr

owth

Rat

e (G

R)

Minggu ke-

50% Tanah Tercemar + 50% Kompos

reaktor kontrol

600 (basa)

400 (basa)

200 (basa)

600 (asam)

400 (asam)

200 (asam)

• RGR (Relative Growth Rate)

0,0000,0100,0200,0300,0400,050

1 2 3 4 5 6

Rela

tive

Grow

th R

ate

(RGR

))

Minggu ke-

100% Tanah Tercemar

reaktor kontrol

600 (basa)

400 (basa)

200 (basa)

600 (asam)

400 (asam)

200 (asam)

0,000

0,020

0,040

0,060

0,080

1 2 3 4 5 6

Rela

tive

Grow

th R

ate

(RGR

))

Minggu ke-

50% Tanah Tercemar + 50% Kompos

reaktor kontrol

600 (basa)

400 (basa)

200 (basa)

600 (asam)

400 (asam)

200 (asam)

BCF (Bioconcetration Factor)Jenis

Konsentrasi Pb yang ditambahkan

(ppm)

Konsentrasi Pb dalam tanah

(ppm)

Konsentrasi Pb dalam

tumbuhan (ppm)

BCF

100% Tanah tercemar asam

TA1 200 44,501 4,220 0,095

TA2 400 70,276 8,426 0,120TA3 600 303,241 17,260 0,057

100% Tanah tercemar basa

TB1 200 91,020 2,277 0,025

TB2 400 161,210 3,700 0,023

TB3 600 135,518 7,053 0,05250% Tanah tercemar asam + 50% kompos

TKA1 200 142,694 7,152 0,050

TKA2 400 191,150 2,847 0,015

TKA3 600 328,851 1,894 0,00650% Tanah tercemar basa + 50% kompos

TKB1 200 48,625 5,271 0,108

TKB2 400 226,081 5,828 0,026

TKB3 600 197,089 7,177 0,036

Berat Kering TumbuhanMedia tumbuhan

Jenis Reaktor Berat Kering (gr)Tanah 100% tercemar asam

TA 1 14,73TA 2 7,82TA 3 8,42

Tanah tercemar asam 50% + 50% komposTKA 1 7,57TKA 2 25,52TKA 3 14,49

Tanah 100% tercemar basaTB 1 11,14TB 2 6,77TB 3 5,29

Tanah tercemar basa 50% + 50% kompos TKB 1 10,99TKB 2 15,32TKB 3 14,87

KontrolTanah 27,00Tanah+kompos 18,17

Kesimpulan• Tumbuhan bunga kana (Canna indica) mampu menyerap logam berat timbal

(Pb) dan mengakumulasi logam tersebut pada bagian tumbuhan. Sehingga tumbuhan bunga kana (Canna indica) dapat membantu dalam mengolah tanah tercemar logam berat timbal di Kelurahan Tambak Wedi, Kecamatan Kenjeran, Surabaya. Kemampuan meyerap dan mengakumulasi timbal tertinggi yaitu sebesar 17,26 ppm pada konsentrasi 600 ppm di media tumbuh 100% tanah tercemar asam.

• Adanya pengaruh penyerapan timbal oleh tumbuhan dan penurunan timbal pada media tumbuh. Media tumbuh dengan penambahan kompos dapat meningkatkan konsentrasi Pb dalam tanah, seperti pada TKA 3 minggu keenam konsentrasi Pb di tanah naik dari 246,33 ppm menjadi 328,85 ppm.

• Adanya variasi pH tidak mempengaruhi penurunan Pb di dalam tanah dikarenakan adanya reaksi di dalam tanah, interaksi antara air dan tanah serta pengambilan OH- dan H+ oleh tumbuhan sebagai makanannya, yang membuat kondisi pH di dalam tanah menjadi netral. Penurunan logam berat timbal di dalam media tumbuh dan akumulasi logam berat timbal di tumbuhan yang baik berada di kondisi pH netral (optimum).

Saran• Diperlukan penelitian lanjutan tentang kemampuan

tumbuhan bunga kana (Canna indica) dalam menyerap logam berat timbal, karena tumbuhan ini membutuhkan waktu yang lebih lama agar dapat menyerap Pb lebih banyak.

• Diperlukan penelitian lanjutan tentang jenis pupuk yang digunakan untuk meremediasi tanah tercemar logam berat timbal (Pb2+).

Terimakasih