FAUZUL IMAM, 2013 Tingkat teksisitas limbah cair industri gula tebu tana melalui proses IPAL terhadap dania magna
Universitas Pendidikan Indonesia
| repository.upi.edu
Gambar 3.2 . Penentuan posisi botol
Sumber : Dokumentasi pribadi Organisme yang digunakan adalah neonate Daphnia magna hasil kultur selama
2 hari yang berumur kurang dari 24 jam dengan jumlah individu masing-masing 10 ekor untuk setiap botol vial yang berjumlah 30 botol, sehingga satu block design
memerlukan 300 ekor Daphnia magna. Hasil dari penelitian ini berupa nilai LC
50
yaitu suatu nilai konsentrasi yang mengakibatkan kematian sebanyak 50 dari jumlah organisme uji. Selama penelitian dilakukan, parameter fisik dan kimiawi yaitu
pH, suhu, konduktivitas diukur dan dikontrol agar tidak mengalami perubahan berarti dan memberikan pengaruh terhadap organisme uji.
C. Populasi dan Sampel
Populasi dari penelitian adalah seluruh neonate yang berumur kurang dari 24 jam hasil pengkulturan di Laboratorium Ekologi Jurusan Pendidikan Biologi FPMIPA
UPI, sedangkan untuk sampel yaitu neonate Daphnia magna. Penempatan dari 30 botol vial dilakukan secara acak dan setiap botol vial yang digunakan untuk uji hayati
hanya dimasukan 10 ekor neonate Daphnia magna yang digunakan pada setiap perlakuan dan pengulangan.
FAUZUL IMAM, 2013 Tingkat teksisitas limbah cair industri gula tebu tana melalui proses IPAL terhadap dania magna
Universitas Pendidikan Indonesia
| repository.upi.edu
D. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juli sampai dengan bulan Agustus 2012 di Laboratorium Ekologi Jurusan Pendidikan Biologi FPMIPA UPI.
E. Prosedur Penelitian
Dalam penelitian ini terdiri atas beberapa tahapan yang harus dilakukan, yaitu tahap persiapan, pra penelitian dan penelitian.
1. Tahap Persiapan
Tahap persiapan diawali dengan pengumpulan, pendataan dan pembersihan alat yang akan digunakan selama pra penelitian dan penelitian. Tahap persiapan
merupakan tahap yang penting dimana pada tahap ini merupakan tahap awal untuk mempersiapkan segala keperluan yang dibutuhkan dalam penelitian.
2. Tahap Pra Penelitian
Pada tahap pra penelitian hal yang dilakukan adalah pembuatan larutan stok limbah pabrik gula tebu yang akan digunakan selama penelitian, kultur Daphnia
magna dan aklimatisasi Daphnia magna pada medium fresh water. Aklimatisasi
merupakan tahapan dimana sebelum organisme digunakan dalam uji toksisitas akut, untuk mengetahui berapa lama mortalitas terjadi pada Daphnia magna tanpa adanya
perlakuan.
FAUZUL IMAM, 2013 Tingkat teksisitas limbah cair industri gula tebu tana melalui proses IPAL terhadap dania magna
Universitas Pendidikan Indonesia
| repository.upi.edu
a. Pembuatan Larutan Stok Limbah Cair Industri Gula Tebu
Limbah cair industri gula tebu yang murni tanpa campuran freshwater dapat dikatakan stok dengan konsentrasi 100. Untuk mendapat larutan stok dengan
konsentrasi 10 hal yang dilakukan adalah 30 ml limbah cair murni dilarutkan pada medium freshwater
300 μScm hingga 300 ml. Setelah didapatkan konsenterasi 10, maka dilakukan pengenceran menjadi 1, 0,1, dan 0,01 masing-masing sebanyak
300ml. pengenceran dilakukan menggunakan medium freshwater 300 μScm.
b. Kultur Daphnia magna
Pada tahap kultur Daphnia magna dibutuhkan alat dan bahan berupa akuarium, air sumur sebagai medium kultur bagi Daphnia magna dan fermipan sebagai sumber
makanannya Surtikanti, 2011. Daphnia magna diperoleh dari kultur yang ada di Puslitbang Sumber Daya Air, kultur yang berada di Puslitbang Sumber Daya Air
dapat dilihat pada Gambar 3.3 Kemudian dikultur kembali di Laboratorium Ekologi FPMIPA UPI.
Gambar 3.3 . Kultur Daphnia magna
Sumber : Dokumentasi pribadi, Puslitbang Sumber Daya Air
FAUZUL IMAM, 2013 Tingkat teksisitas limbah cair industri gula tebu tana melalui proses IPAL terhadap dania magna
Universitas Pendidikan Indonesia
| repository.upi.edu
Sebelum Daphnia magna dikultur atau dimasukan kedalam medium, medium yang berupa air sumur di aerasi terlebih dahulu selama 24 jam. Setelah medium di
aerasi Daphnia magna dapat langsung di kultur, dipilih Daphnia magna yang siap bereproduksi. Pemilihan ini berdasarkan morfologi Daphnia magna yang memiliki
telur di daerah posteriornya,dapat dilihat pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4 . Daphnia magna yang siap reproduksi
Sumber : dokumentasi pribadi,perbesaran 400x
Kultur Daphnia magna dilakukan selama 3 minggu. Subkultur dilakukan dengan cara memindahkan indukan Daphnia magna yang siap bereproduksi ke dalam beaker
glass . Setelah subkultur dilakukan maka akan didapatkan neonate yang berumur
kurang dari 24 jam yang siap digunakan untuk uji toksisitas.
c. Aklimatisasi Daphnia magna dalam medium freshwater
Bahan yang diperlukan dalam proses aklimatisasi dalam penelitian ini adalah larutan freshwater dengan
konduktivitas 300 μScm. Nilai konduktivitas 300 μScm berdasarkan pra penelitian penentuan jenis medium kultur Surtikanti, 2011
menunjukkan bahwa Daphnia magna lebih cocok berada pada nilai konduktivitas
FAUZUL IMAM, 2013 Tingkat teksisitas limbah cair industri gula tebu tana melalui proses IPAL terhadap dania magna
Universitas Pendidikan Indonesia
| repository.upi.edu
100-4 00 μScm. Bahan yang digunakan untuk membuat 1 L medium freshwater
medium APHA, 2005 antara lain: 1
0,096 g NaHCO
3
2 0,06 g CaCl
2
2H
2
O
3 0,06 g MgSO
4
7H
2
O
4
0,004 g KCl
Keempat bahan tersebut dilarutkan dalam 1 Liter aquades untuk mendapatkan 1 Liter medium freshwater. Medium freshwater digunakan untuk proses aklimatisasi
Daphnia magna selama kurang lebih 2 jam yang dilakukan sebelum pelaksanaan uji
toksisitas.
Gambar 3.5 . Aklimatisasi Daphnia magna dalam medium freshwater
Sumber : Dokumentasi pribadi
3. Tahap Penelitian
Penelitian dapat dilakukan apabila pra penelitian selesai dilakukan. Pada tahap ini hal yang harus dilakukan adalah optimasi kontrol sebelum melakukan uji
toksisitas akut. Pada uji toksisitas akut, dilakukan dua kali uji yaitu uji Range Finding Test
dan uji Definitive Test. Masing-masing uji dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali, dimana setiap pengulangan menggunakan jumlah botol, jumlah larutan, dan
FAUZUL IMAM, 2013 Tingkat teksisitas limbah cair industri gula tebu tana melalui proses IPAL terhadap dania magna
Universitas Pendidikan Indonesia
| repository.upi.edu
jumlah hewan yang sama banyaknya. Pada tahapan ini dapat dilakukan juga pengukuran faktor fisik dan kimiawi dari larutan stok.
a. Uji Toksisitas Akut Daphnia magna
Uji toksisitas akut Daphnia magna menggunakan 2 uji yaitu: Range Finding Test
dan Definitif Test. Penelitian dilakukan sebanyak 3 set dimana dalam satu set terdapat 5 kali pengulangan dalam setiap konsentrasi. Hasil dari pengamatan optimasi
kontrol, digunakan untuk mengetahui lama pengamatan uji toksisitas. Setelah optimasi kontrol dilakukan, maka dilanjutkan dengan Range Finding Test untuk
menentukan konsentrasi limbah tertinggi yang menyebabkan kematian total Daphnia magna
dan konsentrasi terendah yang tidak menyebabkan kematian total Daphnia magna
selama 24 jam dan 48 jam. Uji toksisitas ini dilakukan dengan menggunakan botol vial berukuran 10 ml.
Setiap botol vial berisi limbah cair industri gula tebu tanpa melalui proses IPAL dengan konsentrasi 0,01; 0,1; 1; 10; 100 dan kontrol 0 menggunakan
medium freshwater. Setiap konsentrasi dilakukan pengulangan sebanyak 5 kali, dimana dalam satu pengulangan uji baik Range Finding Test maupun Definitive Test
terdapat 5 botol untuk setiap konsentrasi dengan jumlah larutan dan jumlah hewan yang sama. Untuk setiap botol vial berisikan sampel limbah sebanyak 10 ml dan 10
ekor neonate Daphnia magna. Pengukuran parameter fisik-kimiawi suhu, pH dan konduktivitas diukur sebagai
penunjang uji toksisitas. Pengukuran dilakukan pada awal dan akhir perlakuan dan nantinya akan diambil nilai rata-ratanya mean. Jumlah Daphnia magna yang mati
dan yang masih hidup dicatat dan uji ini dilakukan selama 2x24 jam American Phamaceutical Association
APHA, 2005. Uji selanjutnya adalah Definitive Test sebagai uji lanjutan dengan prosedur yang hampir sama dengan Range Finding Test.
Pada Definitive Test digunakan konsentrasi pengenceran yang lebih dipersempit berada dalam rentang konsentrasi kritis. Apabila rentang konsentrasi kritis terletak
antara 10 dan 100, maka konsentrasi yang digunakan adalah 15, 22, 32,
FAUZUL IMAM, 2013 Tingkat teksisitas limbah cair industri gula tebu tana melalui proses IPAL terhadap dania magna
Universitas Pendidikan Indonesia
| repository.upi.edu
46, dan 68 EPS, 1990. Definitive Test ini bertujuan untuk mendapatkan nilai LC
50,
pada konsentrasi berapa kematian Daphnia magna terjadi. Penentuan konsentrasi uji hayati berdasarkan logaritma dapat dilihat pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1. Penentuan Konsentrasi Berdasarkan Logaritma
1 100
2 100
3 100
4 100
5 100
6 100
7 100
32 10
3,2 1,0
46 22
10 4,6
2,2 1,0
56 32
18 10
5,6 3,2
1,8 1,0
63 40
25 16
10
6,3 4,0
2,5 1,6
1,0 68
46 32
22 15
10
6,8 4,6
3,2 2,2
1,5 1,0
72 52
37 27
19 14
10
7,2 5,2
3,7 2,7
1,9 1,4
1,0 75
56 42
32 24
18 13
10
7,5 5,6
4,2 2,4
1,8 1,3
10
Sumber : EPS, 1990
b. Pengukuran Faktor Fisik dan Kimiawi
Faktor fisik-kimiawi larutan uji diukur kembali. Faktor fisik-kimiawi yang diukur yaitu suhu, Ph, dan konduktivitas diukur dengan menggunakan thermometer,
pH dengan indikator universal, dan konduktivitimeter. Sedangkan untuk pengukuran BOD, COD, TSS, dan kandungan Aluminium dalam limbah cair industri gula tebu
dilakukan di Laboratorium Kesehatan LEBKES.
FAUZUL IMAM, 2013 Tingkat teksisitas limbah cair industri gula tebu tana melalui proses IPAL terhadap dania magna
Universitas Pendidikan Indonesia
| repository.upi.edu
1 Kadar BOD diukur dengan menggunakan Metode Elektrometri Oksigen
Metri
Biochemical Oxygen Deman BOD adalah ukuran kandungan bahan organik
dalam limbah cair. BOD ditentukan dengan mengukur jumlah oksigen yang diserap oleh sampel limbah atau jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme di
dalam air untuk mendegradasi atau mengoksidasi limbah organik di dalam air. Prinsip penentuan nilai BOD ini didasarkan kepada angka BOD yang ditetapkan dengan
menghitung selisih antara oksigen terlarut awal dengan oksigen terlarut setelah air sampel disimpan selama 5 hari pada suhu 20
o
C. Oksigen terlarut awal diibaratkan kadar oksigen maksimum yang dapat larut dalam air. Setelah disimpan selama 5 hari,
diperkirakan bakteri telah berbiak dan menggunakan oksigen terlarut untuk oksidasi. Sisa oksigen terlarut yang ada diukur kembali, akhirnya konsumsi oksigen dapat
diketahui dengan mengurangi kadar oksigen awal dengan oksigen akhir setelah 5 hari SNI 6989.72:2009.
2 Kadar COD diukur dengan menggunakan Metode Titrimetri.
Chemical Oxygen Demand COD adalah jumlah oksigen yang diperlukan agar
limbah organik yang ada di dalam air dapat teroksidasi melalui reaksi kimia. Limbah organik akan dioksidasi oleh Kalium bichromat K
2
Cr
2
O
7
sebagai sumber oksigen menjadi gas CO
2
, H
2
O dan sejumlah ion alumunium. Penentuan kadar COD pada limbah cair dilakukan dengan metode titrimetri menggunakan campuran H
2
SO
4
dengan K
2
Cr
2
O
7
dan zat organik yang direfluks selama 2 jam. Sisa Kalium bichromat yang tidak tereduksi, dititrasi dengan larutan Ferro Ammonium Sulfat FAS. Warna
larutan air lingkungan yang mengandung bahan buangan organik sebelum reaksi okidasi adalah kuning. Setelah reaksi oksidasi selesai maka akan berubah menjadi
hijau. Jumlah oksigen yang diperlukan untuk reaksi oksidasi terhadap bahan buangan
FAUZUL IMAM, 2013 Tingkat teksisitas limbah cair industri gula tebu tana melalui proses IPAL terhadap dania magna
Universitas Pendidikan Indonesia
| repository.upi.edu
organik sama dengan jumlah Kalium bichromat yang dipakai pada reaksi oksidasi. Semakin banyak oksigen yang diperlukan berarti limbah semakin banyak tercemar
oleh bahan buangan organik SNI 6989.73:2009.
3 Kadar TSS diukur dengan menggunakan Metode Gravimetri.
Total Suspended Solids TSS merupakan bahan padat organik dan anorganik
yang tersuspensi di dalam air. Metode ini digunakan untuk menentukan residu tersuspensi yang terdapat dalam sampel limbah secara gravimetri. Cara uji dan
prinsip yaitu sampel yang telah homogen disaring dengan kertas saring yang telah
ditimbang. Residu yang tertahan pada saringan dikeringkan sampai mencapai berat konstan pada suhu 103°C sampai dengan 105°C. Kenaikan berat saringan mewakili
TSS. Jika padatan tersuspensi menghambat saringan dan memperlama penyaringan, diameter pori-pori saringan perlu diperbesar. Penentuan TSS, dihitung perbedaan
antara padatan terlarut total dan padatan total SNI 06-6989.3-2004.
4 Kandungan Alumunium diukur dengan menggunakan Atomic Absoption
Spectrophotometer AAS.
Metode AAS berprinsip pada absorbsi cahaya oleh atom. Atom-atom menyerap cahaya tersebut pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya.
AAS dapat digunakan untuk mengukur 61 jenis logam. Atom-atom dari sampel akan menyerap sebagian sinar yang dipancarkan oleh sumber cahaya. Penyerapan energi
oleh atom terjadi pada panjang gelombang tertentu sesuai dengan energi yang dibutuhkan oleh atom tersebut. Nilai absorbansi yang diukur dapat diartikan sebagai
kadar logam yang diukur SNI 06-4824-1998.
5 pH diukur menggunakan pH Meter
pH larutan merupakan minus logaritma konsentrasi ion hidrogen yang ditetapkan dengan metode pengukuran secara potensiometri dengan menggunakan pH
meter. Larutan penyangga buffer pH merupakan larutan yang dibuat dengan
FAUZUL IMAM, 2013 Tingkat teksisitas limbah cair industri gula tebu tana melalui proses IPAL terhadap dania magna
Universitas Pendidikan Indonesia
| repository.upi.edu
melarutkan garam dari asam lemah-basa kuat atau basa lemah-asam kuat sehingga menghasilkan nilai pH tertentu dan stabil. Prinsip cara uji derajat keasaman pH
dengan menggunakan alat pH meter adalah sebuah Metode pengukuran pH berdasarkan pengukuran aktifitas ion hidrogen secara potensiometrielektrometri
dengan menggunakan pH meter SNI 06-2413-1991.
6 Konduktivitas diukur menggunakan Konduktivitimeter
Nilai konduktivitas merupakan ukuran terhadap konsentrasi total elektrolit di dalam air. Kandungan elektrolit yang pada prinsipnya merupakan garam-garam yang
terlarut dalam air, berkaitan dengan kemampuan air dalam menghantarkan arus listrik. Semakin banyak garam-garam yang terlarut, semakin baik daya hantar listrik
tersebut. Konduktivitimeter adalah metode analisis kimia berdasarkan daya hantar listrik berdasarkan larutan. Prinsp kerja dari alat ini berkaitan dengan daya hantar
listrik dari suatu larutan yang berhubungan dengan jenis dan konsentrasi ion di dalam larutan. Bagian-bagiannya adalah sumber listrik yang didasarkan pada arus AC.
Tahanan jenis yang digunakan untuk pengukuran daya hantar. Sel terdiri dari sepasang elektroda berupa logam yang dilapisi dengan logam untuk menahan
efektivitas permukaan elektroda. Zemanskey, 1962.
F. Analisis Data
Analisis data dilakukan setelah pengumpulan data hasil Definitive Test dan nilai parameter fisik-kimiawi. Nilai LC
50
diperoleh menggunakan analisis Probit dengan program komputer yaitu software
Biostat 2009 dengan derajat kesalahan 5 α=0,05 EPA, 2008. Hasil analisis data diperoleh nilai LC
50
24 jam dan 48 jam yang mengindikasikan nilai konsentrasi limbah cair industri gula tebu yang mengakibatkan
kematian 50 dari organisme uji selama 24 jam dan 48 jam.
FAUZUL IMAM, 2013 Tingkat teksisitas limbah cair industri gula tebu tana melalui proses IPAL terhadap dania magna
Universitas Pendidikan Indonesia
| repository.upi.edu
FAUZUL IMAM, 2013 Tingkat teksisitas limbah cair industri gula tebu tana melalui proses IPAL terhadap dania magna
Universitas Pendidikan Indonesia
| repository.upi.edu
38
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian
Penelitian yang berjudul “Tingkat Toksisitas Limbah Cair Industri Gula Tebu
Tanpa Melalui Proses IPAL Terhadap Daphnia magna ” telah dilakukan. Hasil
penelitian diperoleh dari hasil analisis faktor fisik dan kimiawi dari limbah cair industri gula tebu, pengamatan mortalitas Daphnia magna tanpa perlakuan optimasi
kontrol, uji toksisitas akut dan pengukuran faktor fisik dan kimiawi larutan uji hayati. Dibawah ini adalah pemaparan mengenai hasil dari penelitian yang telah
dilakukan.
1. Uji Toksisitas Akut
a. Optimasi Kontrol
Optimasi kontrol merupakan tahapan dimana sebelum kontrol digunakan dalam uji toksisitas akut, untuk mengetahui berapa lama mortalitas terjadi pada Daphnia
magna tanpa perlakuan. Hasil pengamatan mortalitas Daphnia magna pada optimasi
kontrol dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1. Hasil Pengamatan Mortalitas Daphnia magna
Pengamatan ∑ Mortalitas Daphnia magna
Hari ke-0 Hari ke-1
Hari ke-2 Hari ke-3
I
050 050
150 650
II 050
150 250
1050
II 050
050 150
850
Rata-rata 050
0,3350 1,3350
850
Presentase
0,66 2,26
16