Hal tersebut menggambarkan bahwa sel Chlorella sp. memiliki sifat adaptasi yang lebih baik dibandingkan Nannochloropsis sp., dan mampu bertahan
hidup walaupun di lingkungan yang ekstrim miskin nutrisi, salinitas tinggi, dan pH yang berfluktuatif, disertai dengan adanya ion-ion logam berat dengan
konsentrasi tinggi yang terdapat di dalam media kultur.
4.4. Kapasitas Bioabsorpsi Mikroalga Nannochloropsis sp. dan
Chlorella sp. dalam Media Limbah
Chlorella sp. dan Nannochloropsis sp. memiliki kapasitas serapan bioabsorpsi yang berbeda terhadap perlakuan ion logam berat. Sel
Nannochloropsis sp. memiliki daya serap yang lebih tinggi dibandingkan Chlorella sp. Nilai konsentrasi logam berat awal dan akhir setelah kultivasi
disajikan melalui Tabel 5. Tabel 5. Konsentrasi logam Timbal Pb, Tembaga Cu, Kadmium Cd, dan
Kromium Cr pada media limbah logam berat
No. Keterangan
Konsentrasi Logam Berat mgL Pb
Cu Cd
Cr
1. Kontrol Hari ke-0 0,700
0,115 0,110
0,210 2. Kontrol Hari ke-15
1,182 0,127
0,180 0,212
3.
Sisa Konsentrasi Logam Berat dalam Media mgL
Chlorella sp. 0,001
0,001 0,029
0,111 Nannochloropsis sp.
0,001 0,001
0,002 0,100
4.
Persentase Serapan Logam Berat
Chlorella sp. 99,999
99,999 84,083
47,669 Nannochloropsis sp.
99,999 99,999
98.733 52,626
5.
Konsentrasi Logam Berat pada Biomassa mgg
Chlorella sp. 18,260
1,950 2,314
1,543 Nannochloropsis sp.
23,158 2,959
3,285 2,059
Berdasarkan nilai yang disajikan oleh Tabel 5 di atas, ion logam berat mengalami perubahan, dari kontrol yaitu meningkat hampir 40. Peningkatan
konsentrasi ini diduga karena adanya penguapan dari media kultur yang disebabkan oleh intensitas cahaya yang berasal dari lampu neon 40 watt saat
kultur. Ion logam Pb meningkat hingga 40 dari konsentrasi logam Pb awal, ion logam Cu meningkat hingga 36 dari konsentrasi awal, ion logam Cd meningkat
11 dari konsentrasi awal, dan logam berat Cr meningkat 1 dari konsentrasi logam berat awal. Contoh penghitungan dapat dilihat pada Lampiran 3.
Intensitas cahaya lampu neon yang diberikan pada media kultur mempengaruhi konsentrasi akhir logam berat. Hal tersebut berpengaruh pada
pemekatan konsentrasi logam yang ada pada media. Selain itu, aerasi atau pengadukan juga ikut membantu proses penguapan dari media, karena intensitas
aerasi yang tinggi dapat mempengaruhi kualitas air media, yang ditandai dengan adanya kerak berwarna kehijauan yang menempel pada toples media kultur.
Secara khusus, dalam penelitian ini dilakukan kajian adsorpsi penyerapan logam berat oleh mikroalga Chlorella sp. dan Nannochloropsis sp. dari
lingkungan yang tercemar logam berat di perairan laut. Dalam penelitian ini dipilih logam berat Pb, Cd, Cu, dan Cr karena ion logam-logam tersebut memiliki
tingkat konsentrasi melebihi NAB Nilai Ambang Batas yang telah ditetapkan oleh Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup KMNLH, 2004 mengenai
pedoman penetapan baku mutu lingkungan. Logam berat tersebut juga merupakan pencemar lingkungan laut karena memiliki sifat racun yang tinggi
serta terakumulasi dalam hati dan ginjal melalui ikatan yang kuat dengan residu- residu dari metalotionin Faust dan Aly, 1981 dalam Haryoto, 2004.
Penelitian ini menggunakan dua spesies mikroalga, yaitu Chlorella sp. dan Nannochloropsis sp. Pemilihan jenis mikroalga ini dikarenakan spesies tersebut
merupakan salah satu dari spesies mikroalga yang memenuhi persyaratan sebagai bioindikator pencemaran perairan dan mudah untuk dibudidayakan Arifin, 1997
dalam Haryoto, 2004. Selain itu, setiap sel dengan luas permukaan yang berbeda juga mempengaruhi kapasitas serapan dari ion-ion logam berat.
Mikroalga, seperti halnya organisme lain memiliki mekanisme perlindungan untuk mempertahankan kehidupannya. Menurut Connel 1990
dalam Haryoto 2004, mekanisme perlindungan ini melibatkan penbentukan kompleks-kompleks logam dengan protein dalam sel, sehingga logam dapat
terakumulasi dalam sel tanpa menganggu aktivitasnya. Pada konsentrasi logam yang tinggi, akumulasi dapat menganggu pertumbuhan sel, karena sistem
perlindungan organisme tidak mampu mengimbangi efek toksisitas logam. Pada dasarnya alga atau ganggang memiliki permukaan yang bermuatan negatif tinggi
sehingga dapat menarik logam berat yang memiliki muatan positif yang kuat Oswald, 1988. Dengan demikian, konsentrasi logam berat dalam media
kultivasi menggunakan limbah logam berat tidak berpotensi menghambat laju pertumbuhan dari kedua spesies mikroalga tersebut.
Konsentrasi awal logam berat Pb, Cd, Cu, dan Cr berturut-turut adalah 0,700; 0,110; 0,115; dan 0,210 ppm. Menurut KMNLH No. 51 Tahun 2004 NAB
Nilai Ambang Batas dari logam berat Pb, Cd, Cu, dan Cr berturut-turut adalah 0,008; 0,001; 0,008; dan 0,008 ppm untuk kepentingan biota-biota di lingkungan
perairan laut dan juga berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 82 tahun 2001, konsentrasi logam berat Pb, Cd, Cu, dan Cr sebaiknya kurang dari
0,03; 0,01; 0,01; dan 0,01 ppm. Penelitian ini telah memperlihatkan bahwa perbedaaan jenis mikroalga sebagai adsorben Chlorella sp. dan Nannochloropsis
sp. dan jenis logam berat sebagai adsorbat Pb, Cu, Cd, dan Cr dapat mempengaruhi kapasitas serapan dari masing-masing ion logam berat. Perbedaan
diduga karena tiap sel mikroalga memiliki daya serap yang berbeda-beda, tergantung dari kandungan gugus fungsional dari dinding sel dan pertukaran ion
yang terjadi pada permukaan selnya. Selain itu, luas permukaan sel dari masing- masing jenis mikroalga juga memperngaruhi laju serapan logam berat oleh
mikroalga tersebut. Hasil akhir penelitian menunjukkan bahwa biomassa sel Nannochloropsis
sp. memiliki kapasitas serapan lebih baik dibandingkan Chlorella sp. Hal tersebut diduga terjadi karena dalam suatu wadah dengan kapasitas volume yang sama,
luas permukaan sel dari Nannochloropsis sp. lebih kecil 2-4 m dibandingkan Chlorella sp. 2-8 m, sehingga kepadatan sel Nannochloropsis sp. yang diamati
lebih tinggi dibandingkan Chlorella sp. Dengan demikian, hal tersebut mempengaruhi kapasitas serapan logam berat dari masing-masing sel mikrolaga.
Sel Chlorella sp. dan Nannochloropsis sp. memiliki daya serap yang tinggi terhadap ion logam berat. Kapasitas serapan ini dapat terlihat dari persentase
serapan ion logam berat yang mencapai hampir 100. Kapasitas serapan yang tinggi dapat disebabkan oleh adanya faktor lingkungan yang mendukung
pertumbuhan mikroalga dan tingkat kelarutan logam berat di dalam media kultur. Menurut penelitian yang pernah dilakukan oleh Suh et al. 1999 dalam
Triyatno 2004 mengenai pengaruh pH terhadap akumulasi Pb
2+
dari limbah industri oleh mikroorganisme, menunjukkan bahwa pH optimum akumulasi Pb
2+
pada Saccharomyces cerevisiae adalah pH 4-5, sedangkan Aureobasidium pullulans pada pH 6-7. Proses akumulasi kedua mikroorganisme tersebut jelas
berbeda, karena pada S. cerevisiae, ion Pb
2+
dapat menembus ke dalam bagian dalam sel, sedangkan pada A. pullulans akumulasi hanya terjadi pada bahan
polimerik ekstraselular di sekitar permukaan sel. Dengan demikian, pH memegang peranan penting dalam kapasitas serapan logam berat oleh Chlorella
sp. dan Nannochloropsis sp. Berbeda dengan hasil serapan logam berat Pb, Cd, dan Cu. Logam berat Cr
memiliki kapasitas serapan sebesar 50 dibandingkan dari rata-rata serapan logam keseluruhan Pb, Cu, dan Cd 80. Hal tersebut diduga karena kelarutan
ion logam Cr lebih tinggi dalam kondisi media basa. Ion logam yang memiliki valensi lebih dari 2 biasanya memiliki kelarutan ion pada kondisi basa.
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan Kimbrough, et al. 1999 dalam Slamet et al. 2005 bahwa logam CrIII mudah diendapkan atau diabsorpsi oleh
senyawa-senyawa organik dan anorganik pada pH netral atau alkalin basa. Secara keseluruhan, mekanisme serapan logam berat hampir mencapai
optimum, dengan kapasitas penyerapan hingga 90. Konsentrasi akhir logam- logam berat tersebut secara keseluruhan diduga telah berada di bawah NAB Nilai
Ambang Batas dari ion logam berat yang berbahaya bagi makhluk hidup yang diputuskan oleh KMNLH No. 51 Tahun 2004 khususnya di perairan laut.
4.5. Kualitas Air Media Kultur
