Penyerapan Logam Kromium (Cr VI) Oleh Tumbuhan Purun (Typha latifolia), Mendong (Scirpus californicus) dan Padi Liar (Zizaniopsis miliaceae) sebagai Upaya Pengolahan Lindi di Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Sampah Gampong Jawa Kota Banda Aceh

  

PENYERAPAN LOGAM KROMIUM (Cr VI) OLEH TUMBUHAN PURUN

(Typha latifolia), MENDONG (Scirpus californicus) dan PADI LIAR (Zizaniopsis miliacea) SEBAGAI UPAYA PENGOLAHAN LINDI DI TEMPAT

  

PEMBUANGAN AKHIR (TPA) SAMPAH GAMPONG JAWA

KOTA BANDA ACEH

TESIS

  

Oleh

KHAIRUNNISA

117032169/IKM

  

PROGRAM STUDI S2 ILMU KESEHATAN MASYARAKAT

FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

  THE ABSORPTION OF CHROMIUM (Cr VI) METAL BY PURUN (Typha

latifolia), MENDONG (Scirpus californicus) AND PADI LIAR (Zizaniopsis

miliacea) AS AN ATTEMPT TO CULTIVATIVE LEACHATE AT WASTE

DUMP OF GAMPONG JAWA, BANDA ACEH THESIS

  

BY

KHAIRUNNISA

117032169/IKM

MAGISTER OF PUBLIC HEALTH SCIENCE STUDY PROGRAM

  

FAKULTTY OF PUBLIC HEALTH

UNIVERSITY OF SUMATERA UTARA MEDAN 2014

  

PENYERAPAN LOGAM KROMIUM (Cr VI) OLEH TUMBUHAN PURUN

(Typha latifolia), MENDONG (Scirpus californicus) dan PADI LIAR (Zizaniopsis

  miliacea) SEBAGAI UPAYA PENGOLAHAN LINDI DI TEMPAT

PEMBUANGAN AKHIR (TPA) SAMPAH GAMPONG JAWA

KOTA BANDA ACEH

  

TESIS

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat

untuk Memperoleh Gelar Magister Kesehatan (M.Kes)

dalam Program Studi S2 Ilmu Kesehatan Masyarakat

  

Minat Studi Manajemen Kesehatan Lingkungan Industri

pada Fakultas Kesehatan Masyarakat

Universitas Sumatera Utara

Oleh

  

KHAIRUNNISA

117032169/IKM

PROGRAM STUDI S2 ILMU KESEHATAN MASYARAKAT

FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

  

2014

Judul Tesis : PENYERAPAN LOGAM KROMIUM (Cr VI) OLEH TUMBUHAN PURUN (Typha latifolia), MENDONG (Scirpus californicus), DAN PADI

  LIAR (Zizaniopsis miliaceae) SEBAGAI UPAYA PENGOLAHAN LINDI DI TEMPAT PEMBUANGAN AKHIR (TPA) SAMPAH GAMPONG JAWA KOTA BANDA ACEH Nama Mahasiswa : Khairunnisa Nomor Induk Mahasiswa : 117032169 Program Studi : S2 Ilmu Kesehatan Masyarakat Minat Studi : Manajemen Kesehatan Lingkungan Industri Menyetujui Komisi Pembimbing

(Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc) (Ir. Evi Naria, M.Kes)

Ketua Anggota

  Dekan (Dr. Drs. Surya Utama, M.S) Tanggal Lulus : 4 Desember 2014

  Telah Diuji Pada Tanggal : 4 Desember 2014 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc Anggota : 1. Ir. Evi Naria, M.Kes

2. Ir. Indra Cahaya, M.Si 3. dr. Taufik Ashar, M.K.M

  

PERNYATAAN

PENYERAPAN LOGAM KROMIUM (Cr VI) OLEH TUMBUHAN PURUN

(Typha latifolia), MENDONG (Scirpus californicus) dan PADI LIAR (Zizaniopsis

miliaceae) SEBAGAI UPAYA PENGOLAHAN LINDI DI TEMPAT

  

PEMBUANGAN AKHIR (TPA) SAMPAH GAMPONG JAWA

KOTA BANDA ACEH

TESIS

  Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar magister di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

  Medan, Desember 2014 Penulis Khairunnisa 117032169/IKM

  

ABSTRAK

  Sampah perkotaan yang ditampung pada Tempat Pembuangan Akhir (TPA) akan mengalami proses dekomposisi. Salah satu hasil dari dekomposisi sampah tersebut adalah air lindi. Kandungan logam berat dalam air lindi apabila tidak diolah akan mencemarkan sungai, laut dan air tanah. Alternatif untuk mengolah lindi dengan memanfaatkan fitoremediasi menggunakan tumbuhan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui akumulasi kromium pada tumbuhan dan menentukan jenis tumbuhan yang lebih potensial untuk fitoremediasi.

  Metode penelitian ini adalah eksperimen. Tiga tumbuhan yaitu purun (Typha

  

latifolia ), mendong (Scirpus californicus), dan padi liar (Zizaniopsis miliacea)

  ditanami pada tanah yang dikontaminasi dengan air lindi yang mengandung kromium. Percobaan di lakukan di rumah tanaman dengan 6 perlakuan dan 3 pengulangan.

  Hasil penelitian menunjukkan bahwa kromium dalam air lindi berada di atas baku mutu yang ditetapkan dalam PP No.82 Tahun 2001 yaitu 0,05 mg/l (4,45 mg/l). Tumbuhan yang mampu menurunkan kromium di tanah adalah Typha latifolia (63%),

  

Zizaniopsis miliacea (37%) dan Scirpus californicus (28%). Analisis data

  menggunakan uji wilcoxon dan kruskall-wallis. Secara statistik didapatkan nilai p = 0,008 yang berarti ada perbedaan yang signifikan penurunan kromium di tanah. Akumulasi kromium dalam tumbuhan terbanyak pada S. californicus (33,33μg/g), T.

  latifolia

  (28,66 μg/g) dan Z. miliacea (27,33 μg/g). Secara statistik ketiga jenis tumbuhan tersebut mempunyai kemampuan penyerapan kromium relatif sama. Hasil uji statistik terhadap tinggi tumbuhan didapatkan ada perbedaan yang signifikan tinggi tumbuhan T. latifolia, S.californicus dan Z.miliacea dengan nilai p = 0,027. Nilai BAF T. latifolia (1,044), S.californicus (0,824) dan Z.miliacea (0,604).

  Semua tumbuhan yang digunakan memiliki kemampuan untuk menurunkan kromium di tanah. Tumbuhan yang terbaik dalam menurunkan kromium di tanah adalah Typha latifolia. Akumulasi kromium tertinggi terdapat dalam tumbuhan

  

Scirpus californicus . Tumbuhan yang mempunyai potensi sebagai fitoremediator

adalah Typha latifolia karena memiliki nilai Bioaccumulation Factor (BAF) > 1.

  Berdasarkan hasil studi ini disarankan untuk menggunakan Typha latifolia dalam upaya perbaikan tanah akibat kromium dari lindi TPA karena proses yang terjadi dapat meningkatkan kualitas air lindi dan menghindarkan masyarakat dari bahaya logam berat.

  

Kata Kunci : Kromium, Typha latifolia, Scirpus californicus, Zizaniopsis

miliacea, Lindi

  ABSTRACT Urban waste collected in the final dump site will undergo the process of

decomposition. One of the results of the waste/garbage decomposition is called

leachate water. If untreated, the content of heavy metals in leachate water will

pollute the river, sea and groundwater. Alternatives for managing leachate water

throughfitromediationby using plants. The purpose of this study was to find out the

accumulation of chromium in plants and to determine the kind of plant which is more

potential for fitromediation.

  The research used experimental study. There were three kinds of plants such

as purun (Typha latifolia), mendong (Scirpus californius) and padi liar (Zizaniopsis

miliacea) that were grown in the soil contaminated with the leachate water

containing chromium. The experiment was conducted in the greenhouse with 6

treatment and 3 replications.

  The result of this study showed that the chromium in the leachate water was

above the quality standards set out in Government Regulation No.82/2001 is 0,05

mg/l (4.45 mg/l). Typha latifolia was able reduce chromium in soil is (63%) foward

by Zizaniopsis miliacea (37%) and Scirpus californicus (28%). Data were analyzed

with wilcoxon and kruskall-wallis. Statistically p value = 0.008 which mean had

significant differences in soil chromium reduction. Chromium accumulation in plant

was highest in S. californicus (33,33μg/g), T. latifolia (28,66 μg/g) and Z. miliacea

(27,33 μg/g). Statistically, the three species have relatively the same chromium

absorption capability. The result of statistical test on plant height were significant

differences found higher plants T. latifolia, S. californicus and Z. miliacea with p =

0.027. Bioaccumulation factor value of T. latifolia (1.044), S. californicus (0.824)

and Z. miliacea (0.604).

  All of the plants used were able to reduce the content of chromium in the soil.

Plant are best in reducing chromium in soil is Typha latifolia. The highest

accumulation of chromium contained in the plant is S. californicus. Plant that have

potential as phytoremediator is Typha latifolia because it has the bioaccumulation

factor (BAF)>1.

  Based on this results it is sugested to use Typha latifolia to reduce the content

of heavy metal from landfill leachate and the process can improve the quality of the

leachate water and prevent the public from the toxicity of heavy metal.

  

Keywords: Chromium, Typha latifolia, Scirpus californius, Zizaniopsis miliacea,

Leachate

KATA PENGANTAR

  Syukur Alhamdulillah, penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah serta karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan tesis ini dengan judul “Penyerapan

  

Logam Kromium (Cr VI) Oleh Tumbuhan Purun (Typha latifolia), Mendong

(Scirpus californicus) dan Padi Liar (Zizaniopsis miliaceae) sebagai Upaya

Pengolahan Lindi di Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Sampah Gampong

Jawa Kota Banda Aceh”.

  Penyusunan tesis ini dimaksudkan untuk memenuhi sebagian persyaratan akademik untuk menyelesaikan Pendidikan Program Studi S2 Ilmu Kesehatan Masyarakat Minat Studi Manajemen Kesehatan Lingkungan Industri Universitas Sumatera Utara.

  Penulis menyadari dalam menyusun tesis ini banyak mendapat dukungan, bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak sehingga tesis ini dapat diselesaikan.

  Untuk itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar- besarnya dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada :

  1. Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM & H, M.Sc (CTM), Sp.A(K) selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.

  2. Dr. Drs. Surya Utama, M.S selaku Dekan Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara.

  3. Dr. Ir. Evawany Aritonang, M.Si selaku Sekretris Program Studi S2 Ilmu Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara.

  4. Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc dan Ir. Evi Naria, M.Kes selaku Komisi Pembimbing yang dengan sabar dan tulus serta banyak memberikan perhatian, dukungan, pengertian dan pengarahan dari awal hingga selesainya tesis ini.

  5. Ir. Indra Cahaya, M.Si dan dr. Taufik Ashar, MKM selaku Komisi Penguji yang telah memberi masukan sehingga dapat meningkatkan kesempurnaan tesis ini.

  6. Seluruh Dosen Minat Studi Manajemen Kesehatan Lingkungan Industri, Program Studi S2 Ilmu Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara, semoga ilmu dan pengetahuan yang diberikan selama penulis belajar menjadi amal ibadah dan mendapat rahmat dari Tuhan Yang Maha Esa.

  7. Kepala Dinas Kebersihan dan Keindahan Kota Banda Aceh, Jalaluddin, ST, MT yang telah memberikan izin untuk melakukan penelitian di TPA Gampong Jawa Banda Aceh.

  8. Dr. Saiful, M.Si, Bang Nurul dan seluruh staf Laboratorium Unit Analisis dan Kajian Kimia MIPA Kimia Universitas Syiah Kuala Banda Aceh atas segala bantuannya dalam analisis kimia.

  9. Para teman sejawat dan rekan-rekan mahasiswa di lingkungan Program Studi S2 Ilmu Kesehatan Masyarakat, khususnya Minat Studi Manajemen Kesehatan Lingkungan Industri.

  10. Teristimewa ucapan terima kasih yang tulus dan ikhlas untuk suami dan ananda atas pengertian, pengorbanan, dukungan dan motivasi yang diberikan kepada penulis selama mengikuti pendidikan dan menyelesaikan tesis ini, juga kepada ayahanda (alm) dan ibunda yang telah turut memberikan doa dalam masa-masa menempuh pendidikan dan dalam proses penyelesaian tesis ini.

  Akhirnya kepada seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah memberikan bantuan baik moril maupun materi, penulis ucapkan terima kasih semoga Allah SWT melimpahkan rahmat-Nya.

  Penulis menyadari atas segala keterbatasan, untuk itu saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan demi kesempurnaan tesis ini dengan harapan, semoga tesis ini bermanfaat bagi pengambil kebijakan di bidang kesehatan dan pengembangan ilmu pengetahuan bagi penelitian selanjutnya.

  Medan, Desember 2014 Penulis,

  Khairunnisa 117032169/IKM

RIWAYAT HIDUP

  Khairunnisa, lahir pada tanggal 14 Desember 1976 di Pidie, anak kelima dari pasangan ayahanda Ismail Husin dan ibunda Hj. Siti Zainab.

  Pendidikan formal penulis dimulai dari sekolah dasar di Sekolah Dasar Negeri

  4 Banda Aceh, selesai tahun 1989, Sekolah Menengah Pertama di SMP Negeri 6 Banda Aceh, selesai tahun 1992, Sekolah Menengah Atas di SMA Negeri 3 Banda Aceh, selesai tahun 1995, D-III Kesehatan Lingkungan di Universitas Jabal Ghafur Sigli, selesai tahun 1999, dan S1 Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Muhammadiyah Aceh selesai tahun 2006.

  Penulis mengikuti pendidikan lanjutan di Program Studi S2 Ilmu Kesehatan Masyarakat Minat Studi Manajemen Kesehatan Lingkungan Industri, Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara sejak tahun 2011.

  

DAFTAR ISI

Halaman ABSTRAK ...................................................................................................... i ABSTRACT ..................................................................................................... ii KATA PENGANTAR .................................................................................... iii RIWAYAT HIDUP ........................................................................................ vi DAFTAR ISI ................................................................................................... vii DAFTAR TABEL .......................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... x DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xi BAB 1. PENDAHULUAN ....................................................................

  1 1.1. Latar Belakang ................................................................... 1 1.2.

  Permasalahan ...................................................................... 7 1.3. Tujuan Penelitian ................................................................ 8 1.4. Hipotesis ............................................................................. 8 1.5. Manfaat Penelitian .............................................................. 8 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ..........................................................

  9 2.1. Sampah dan TPA .................................................................

  9 2.2. Air Lindi ..............................................................................

  11 2.3. Logam Kromium .................................................................

  14 2.3.1. Karakteristik dan Sifat Kromium ...............................

  14 2.3.2. Sumber Kromium di Lingkungan ..............................

  16 2.3.3. Dampak Kromium Terhadap Manusia .......................

  18 2.3.4. Dampak Kromium Terhadap Lingkungan .................

  21 2.4. Fitoremediasi .......................................................................

  22 2.5..Jenis Tumbuhan ...................................................................

  26 2.5.1. Purun (Typha latifolia) ...............................................

  26 2.5.2. Mendong (Scirpus californicus) .................................

  28 2.5.3. Padi Liar (Zizaniopsis miliaceae) ..............................

  29 2.6. Landasan Teori ...................................................................

  30 2.7. Kerangka Konsep ...............................................................

  31 BAB 3. METODE PENELITIAN .......................................................

  32 3.1. Jenis Penelitian ...................................................................

  32 3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian ..............................................

  32 3.2.1. Lokasi penelitian .......................................................

  32 3.2.2. Waktu penelitian .......................................................

  32 3.3. Objek Penelitian .................................................................

  33 3.4. Metode Pengumpulan Data ................................................

  33

  3.4.1. Data primer ...............................................................

  33 3.4.2. Data sekunder ............................................................

  33 3.5. Variabel dan Definisi Operasional .....................................

  33 3.5.1. Variabel Penelitian .....................................................

  33 3.5.2. Definisi operasional ...................................................

  34 3.6. Pelaksanaan Penelitian ........................................................

  34 3.6.1. Alat dan Bahan ...........................................................

  34 3.6.2. Prosedur Kerja ...........................................................

  35 3.7. Metode Analisis Data ..........................................................

  38 3.7.1. Analisa Univariat ......................................................

  38 3.7.2. Analisa Bivariat .........................................................

  38 BAB 4. HASIL PENELITIAN ..............................................................

  40 4.1. Gambaran Umum Lokasi Penelitian ...................................

  40 4.2. Karakteristik Logam Berat dalam Air Lindi .......................

  41 4.3. Kandungan Kromium dalam Tanah ....................................

  42 4.4. Tinggi Tumbuhan ................................................................

  48 4.5. Akumulasi Kromium Dalam Tumbuhan .............................

  50 BAB 5. PEMBAHASAN .......................................................................

  51 5.1. Penurunan Kandungan Kromium dalam Tanah ..................

  51 5.2. Akumulasi Kromium pada Tumbuhan ................................

  53 5.3. Tinggi Tumbuhan Purun, Mendong dan Padi Liar .............

  55 5.4. Potensi Tumbuhan Sebagai Fitoremediator ........................

  56 BAB 6. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................

  61 6.1. Kesimpulan ..........................................................................

  61 6.2. Saran ....................................................................................

  62 DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................

  63 LAMPIRAN

  

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

  2.1 Konsentrasi Lindi Rata-rata pada Landfill .......................................... 13

  4.1 Hasil Pengukuran Awal Kadar Logam Berat dalam Air Lindi TPA Gampong Jawa .................................................................................... 42

  4.2 Persentase Penurunan Kandungan Kromium di Tanah tanpa Lindi (Kontrol) .............................................................................................. 43

  4.3 Persentase Penurunan Kandungan Kromium di Tanah dengan Lindi (Perlakuan) .......................................................................................... 43

  4.4 Distribusi Rata-rata Penurunan Kandungan Kromium di Tanah oleh Tumbuhan Purun, Mendong dan Padi Liar pada 0 hari dan 28 hari ... 44

  4.5 Analisa Kandungan Kromium Dalam Tumbuhan ............................... 45

  4.6 Distribusi Rata-rata Kandungan Kromium Dalam Tumbuhan Purun, Mendong dan Padi liar Pada Kontrol .................................................. 46

  4.7 Distribusi Rata-rata Kandungan Kromium Dalam Tumbuhan Purun, Mendong dan Padi liar Pada Perlakuan ............................................... 46

  4.8 Analisa Tinggi Tumbuhan Purun, Mendong dan Padi Liar ................ 48

  4.9 Distribusi Rata-rata Tinggi Tumbuhan Purun, Mendong dan Padi Liar Pada Kontrol ................................................................................ 49

  4.10 Distribusi Rata-rata Tinggi Tumbuhan Purun, Mendong dan Padi Liar Pada Perlakuan ............................................................................ 49

  4.11 Analisa Nilai Bioaccumulation Factor (BAF) .................................... 50

  

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

  2.1 Tumbuhan Purun ..................................................................................... 27

  2.2 Tumbuhan Mendong ............................................................................... 29

  2.3 Tumbuhan Padi liar ................................................................................. 30

  2.4 Kerangka Konsep Penelitian ................................................................... 31

  3.1 Bagan Peletakan Pot Percobaan .............................................................. 36

  4.1 Grafik Kandungan Kromium di Tanah dan Tumbuhan Pada Kontrol (Tanah Tanpa Air Lindi) ......................................................................... 47

  4.2 Grafik Kandungan Kromium di Tanah dan Tumbuhan Pada Perlakuan (Tanah Dengan Air Lindi) ...................................................... 47