564-1037-1-sm

KETAHANAN TANAMAN …..(24):133-139

Jurnal Hutan Tropis Borneo No. 24, Desember 2008

133

KETAHANAN TANAMAN AKAR WANGI (Vetiveria zizanioides L) DALAM REMEDIASI SIANIDA LIMBAH CAIR PABRIK TAPIOKA

Oleh/By EKO RINI INDRAYATIE

Manajemen Hutan, Fakultas Kehutanan, Universitas Lambung Mangkurat

ABSTRACT

Waste water treatment of biology forms promise something the choise. The plants can reduce pollutant content to media with extraction or immobilization from soil and/or water. This research used Vetiveria zizanioides L planted with hydroponic and wetland system in concentrate levels waste water tapioca factory and form a pot experiment. This research was aimed at answering the question : How do Vetiveria zizanioides L capable remediation cyanide in waste water tapioca factory?, and How do adaptation mechanism. Result for question, indicated that Vetiveria zizanioides L capable decresed cyanide until 100% concentrate level in the amount of 57% in hydroponic system and 68 % in wetland system. Interaction cropping system and consentrate levels waste water system significant effecs to total biomass. Vetiveria zizanioides L capable adaptation in wetland system becouse have the aerenchyma space had a high (32,73 %) compared growth without polluted in field capacity (29,28). This Research was demonstrated that Vetiveria zizanioides L capable remediation cyanide in waste water tapioca factory. Keyword : Vetiveria zizanioides L, waste water tapioca factory, wetland,

hydroponic, cyanide, adaptation mechanism Alamat Korespondensi : Telp. 081334400571; E-mail: [email protected]

PENDAHULUAN

Selama ini hampir semua

pabrik tapioka, pengolahan limbah cair hanya dengan cara pengendapan pada bak-bak pengendapan untuk selanjutnya di buang ke badan perairan umum. Penanganan semacam ini ternyata sangat mengganggu lingkungan khususnya lingkungan perairan. Hasil penelitian lain menunjukkan kualitas air sungai Cijolang melebihi baku mutu, dibagian hilir kandungan sianida 1,16 mg/l (baku mutu 0,3 mg/l) dan pH 3,5 (baku mutu minimal pH 6,6). Hal ini disebabkan adanya pembuangan limbah yang tidak diolah oleh industri tapioka di kawasan hulu sehingga menyebabkan bau busuk dan

kematian biota air (Sunaryo, 2003). Pengolahan limbah cair dapat dilakukan secara fisik/mekanis, kimia, maupun biologi. Pengolahan limbah secara fisik pada limbah cair pabrik tapioka, ternyata kurang efektif. Pengolahan limbah secara kimia, disamping biayanya mahal, juga menimbulkan resiko pencemaran oleh bahan kimia yang digunakan. Oleh karena itu pengolahan limbah secara biologi merupakan pilihan yang menjanjikan. Tanaman dapat menurunkan kandungan polutan dalam media dengan cara mengekstrak atau melakukan immobilisasi polutan dari tanah dan/atau air.

Teknologi ini merupakan sebuah teknologi yang relatif baru, cukup efektif dengan biaya relatif

murah dalam pengelolaan limbah berbahaya (Environmental Protection Agency, 2000). Vetiveria zizanioides



134

patut dipertimbangkan mengingat berbagai sifat positifnya, antara lain tidak memerlukan persyaratan tumbuh khusus, dapat tumbuh dengan baik pada media yang sangat ekstrim, dan sistim perakarannya masif (Truong, 2001).

Remediasi limbah cair pabrik tapioka secara biologi dengan

menggunakan Vetiveria zizanioides belum pernah dilakukan. Dengan demikian, pertanyaan yang harus dijawab dalam proses remediasi adalah: Apakah Vetiveria zizanioides L tumbuh baik pada media tumbuh yang mengandung limbah cair pabrik tapioka, dan bagaimana mekanisme adptasinya

BAHAN DAN METODE

Percobaan dilakukan dalam Rumah kaca Fakultas Pertanian Universitas Tribuana Tungga Dewi, malang bulan Maret –Mei tahun 2005. Percobaan ini ditujukan untuk mempelajari kemampuan Vetiveria zizanioides untuk memperbaiki limbah cair pabrik tapioka pada berbagai tingkat kepekatan limbah dan sistim penanaman. Perlakuan terdiri dari dua faktor, faktor A adalah kepekatan air limbah yang terdiri dari tujuh tingkat kepekatan, yaitu kepekatan 100% (L100V1), kepekatan 90% (L90V1), kepekatan 80% (L80V1), kepekatan 70% (L70V1), kepekatan 60% (L60V1), kepekatan 50% (L50V1), dan larutan Huttner (AHtV1), , dan faktor B adalah sistem penanaman yang terdiri dari (1) sistem lahan basah (T1), dan (2) sistem hidropinik (T0). Percobaan di disusun dalam Rancangan Acak Lengkap Faktorial dengan tiga ulangan. Karakteristik kualitas limbah cair adalah: pH 4,96, COD 1870 mg/l, dan DO 0 mg/l.. Vetiveria zizanioides yang digunakan tinggi tajuk dan akar berturut- turut 30 cm dan 5 cm dengan berat segar

yang hampir seragam. Setiap kombinasi perlakuan diulang 3 (tiga) kali. Selama periode penanaman (60 hari),. Pengamatan dilakukan pada saat panen (60 HST, dilakukan pengamatan yang meliputi biomasatotal (tajuk dan akar); sianida; dan % ruang aerenkima. Biomasa total tanaman (akar dan tajuk) dicuci dengan air kemudian di kering oven pada suhu 70 oC selama 48 jam sampai bobot kering konstan. Pada saat panen, variable limbah yang diukur adalah sianida limbah. Sianida dianalisa dengan metode titrimetri (APHA, 1992) dengan standar titrasi siver nitrat ( AgNO3). Untuk menguji perbedaan perlakuan yang dicobakan dilakukan perhitungan uji F, apabila nilai F hitung lebih besar dari F tabel pada tingkat kepercayaan 95% atau 99%, maka H0 di tolak dan H1 diterima. Dan sebaliknya apabila nilai F hitung lebih kecil F Tabel maka H0 diterima dan H1 ditolak. Untuk mengetahui dua nilaitengah-nilaitengah mana yang menunjukkan perbedaan maka dilanjutkan dengan uji Beda Nyata Jujur (Tukey).

HASIL DAN PEMBAHASAN Pertumbuhan Tanaman

Pertumbuhan tanaman ditunjukkan oleh pertambahan ukuran dan berat kering (biomasa yang tak dapat balik). Variasi konsentrasi limbah cair dan media penanaman dan interaksinya berpengaruh sangat nyata terhadap biomasa total (P<0,01).

Biomasa total pada sistim lahan basah (T1) lebih besar dibandingkan sistim hiroponik T0). Pada sistim lahan basah (T1) (Gambar 4-9), biomasa total pada perlakuan yang diberi limbah cair tapioka kepekatan 100% (L100V1) (15,18 g) berbeda dengan kepekatan 60%



135

(L60V1) (26,65 g ) dan 50% (L50V1) (30,95 g), namun kepekatan 70% sampai 90% tidak berbeda. Biomasa total pada perlakuan yang diberi larutan Huttner (AhtV1) (40,95 g) tidak berbeda dengan kepekatan 50% (L50V1) (30,95 g). Pada sistim hidroponik (T0), biomasa total pada perlakuan yang diberi limbah cair kepekatan 100% (L100V1) (15,85 g) dan 90% (L90V1) (17,20 ) tidak berbeda, demikian juga untuk kepekatan 50% (L50V1) (20,51 g) sampai 80% (L80V1) (20,23 g).

Biomasa total pada perlakuan yang diberi larutan Huttner (AhtV1) (13,90 g) tidak berbeda dengan kepekatan 100% (L100V1) (15,85 g). Hal ini menunjukkan bahwa pada percobaan ini Vetiveria zizanioides mampu tumbuh pada berbagai variasi kepekatan limbah cair dan sistim penanaman selama 60 HST (Gambar 1) karena Vetiveria zizanioides mampu tumbuh dengan baik pada media yang sangat ekstrim (Truong, 2001).

cd

bcababab

a

d

ab

ababababa a

0,005,00

10,0015,0020,0025,0030,0035,0040,0045,00

AHt

V1

L100

V1

L90V

1

L80V

1

L70V

1

L60V

1

L50V

1

AHt

V1

L100

V1

L90V

1

L80V

1

L70V

1

L60V

1

L50V

1

T0 T1Perlakuan

Biom

asa

Tota

l (g)

Keterangan: Error bar menunjukkan standart deviasi. Huruf kecil dan kapital dalam

kolom yang sama, diikuti huruf yang berbeda menunjukkan berbeda nyata (P<0,05) pada perlakuan sistim penanaman T1 (sistim lahan basah) dan T0 (sistim hidroponik) pada berbagai tingkat kepekatan limbah cair: kepekatan 100% (L100V1), kepekatan 90% (L90V1), kepekatan 80% (L80V1), kepekatan 70% (L70V1), kepekatan 60% (L60V1), kepekatan 50% (L50V1), dan larutan Huttner (AHtV1)

Gambar 1. Rerata biomasa total (g) berbagai variasi kepekatan limbah dan

sistim penanaman sesudah fitoremediasi Konsentrasi Sianida

Pada sistim hidroponik

konsentrasi sianida media dengan kepekatan limbah 100% (1,3 mg/l) berbeda dengan kepekatan 90%

(L90V1), 80% (L80V1), 70% (L70V1), 60% (L60V1) dan 50% (L50V1) (1,04 mg/l) (Gambar2).



136

bb

cb

bb

a

d

cccb

c

a

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

AHtV

1

L100

V1

L90V

1

L80V

1

L70V

1

L60V

1

L50V

1

AHtV

1

L100

V1

L90V

1

L80V

1

L70V

1

L60V

1

L50V

1

T0 T1

Perlakuan

Kons

entra

si s

iani

da li

mba

h ca

ir (m

g/L)

Keterangan: Error bar menunjukkan standart deviasi. Huruf kecil dan kapital dalam kolom yang sama, diikuti huruf yang berbeda menunjukkan berbeda nyata (P<0,05) pada perlakuan sistim penanaman T1 (sistim lahan basah) dan T0 (sistim hidroponik) pada berbagai tingkat kepekatan limbah cair: kepekatan 100% (L100V1), kepekatan 90% (L90V1), kepekatan 80% (L80V1), kepekatan 70% (L70V1), kepekatan 60% (L60V1), kepekatan 50% (L50V1), dan larutan Huttner (AHtV1)

Gambar 2. Rerata konsentrasi sianida (mg/l) pada limbah cair sesudah

fitoremediasi

Hal ini menunjukkan bahwa Vetiveria zizanioides mampu menurunkan sianida sampai pada kepekatan limbah 100% (L100V1) sebesar 57% pada sistim hidroponik dan 68% pada sistim lahan basah, karena mampu tumbuh dan beradaptasi pada lingkungan yang kurang menguntungkan (Truong 2001) dan sangat efektif dalam menyaring limbah buangan pada sistim hidroponik (Ta-oun et al., 2003) dan sistim lahan basah (Xia et al., 2002) .

Dalam percobaan ini secara keseluruhan variasi kepekatan limbah cair pabrik tapioka dan sistim penanaman mempengaruhi pertumbuhan Vetiveria zizanioides dan perubahan kualitas limbah cair tapioka khususnya sianida. Penurunan kepekatan limbah pada sistim lahan basah mempunyai pertumbuhan Vetiveria zizanioides yang semakin baik dibandingkan sistim hidroponik.

Kandungan sianida setelah remediasi oleh Vetiveria zizanioides L pada sistim lahan basah lebih rendah dibandingkan pada sistim hidroponik. Hal ini terjadi karena menurut hukum

Ostwald, derajat disosiasi berbanding lurus dengan akar pangkat dua pengenceran (Daintith, 1990), sehingga semakin tinggi tingkat pengenceran maka tingkat



137

pemecahan molekul komplek dan ion menjadi molekul atau ion yang lebih sederhana dan kecil semakin tinggi sehingga mudah diserap dan dimetabolisme dalam jaringan tanaman. Pada sistim lahan basah nutrien, logam berat, bahan organik dan polutan lainnya dapat diserap dan atau berasosiasi dengan partikel sedimen, sehingga nutrien, logam berat, bahan organik dan polutan lainnya pada permukaan air menjadi menurun (Blackwell et al., 2002) Selain itu hubungan simbiosis antara akar, tanah, tanaman dan

mikroorganisme mempercepat degradasi bahan pencemar yang pada akhirnya akan menurunkan jumlah bahan pencemar. Dengan menurunnya bahan pencemar maka akan meningkatkan kualitas limbah cair termasuk penurunan konsentrasi sianida dalam limbah. Pada sistim lahan basah, keberadaan tanah lebih menciptakan kondisi mikroaerofilik dan kandungan unsur hara yang ada dalam tanah mendukung pertumbuhan tanaman dibandingkan dengan sistim hidroponik.

Mekanisme adaptasi Vetiveria zizanioides L Mekanisme adaptasi Vetiveria

zizanioides dalam meremediasi limbah cair pabrik tapoka dapat dibedakan antara tanaman yang tumbuh pada kondisi kapasitas lapang dan tidak tercemar dengan tanaman yang tumbuh pada tanah tergenang dan tercemar limbah cair pabrik tapioka. Hal utama yang membuat tanaman tertekan pada kondisi tergenang

adalah defisit oksigen. Konsep ketahanan terhadap kondisi defisit oksigen secara umum menurut (Marschner, 1986) adalah avoidance dan toleransi. Avoidance merupakan adaptasi tanaman terhadap defisit oksigen yang berkaitan dengan transport oksigen dari tajuk ke bagian akar.

Gambar 3. Penampang melintang akar Vetiveria zizanioides pada (1) kondisi kapasitas lapang (T1L0V1); (2) tergenang limbah (T1L1V1); ak : aerenkima korteks

ak

T1L0V1 (1)

T1L1V1 (2)



138

Toleransi merupakan adaptasi

tanaman terhadap defisit oksigen terjadi avoidance karena akumulasi bahan beracun dan toleransi dengan akumulasi bahan beracun. Transport oksigen terjadi secara cepat karena adanya aerenkima dalam kortek akar. Dalam percobaan ini Vetiveria

zizanioides mampu beradaptasi pada tanah tergenang limbah cair tapioka karena mempunyai ruang aerenkima lebih besar (32,73%) dibandingkan Vetiveria zizanioides yang tumbuh pada kondisi kapasitas lapang tidak tercemar. (29,28%) (Gambar 3).

KESIMPULAN

Tanaman Akar Wangi (Vetiveria zizanioides L) dapat tumbuh baik pada sistim lahan basah pada limbah cair pabrik tapioka yang tidak diencerkan. Konsentrasi sianida semua tingkat kepekatan limbah pada sistim lahan basah lebih rendah dibandingkan dengan konsentrasi sianida pada sistim hidroponik. Vetiveria zizanioides mampu menurunkan sianida sampai pada kepekatan limbah 100% tanpa mempengaruhi pertumbuhannya.

Vetiveria zizanioides mampu beradaptasi pada tanah tergenang limbah cair tapioka karena mempunyai ruang aerenkima lebih besar (32,73%) dibandingkan Vetiveria zizanioides yang tumbuh pada kondisi kapasitas lapang tidak tercemar. (29,28%) Mempertimbangkan hasil pada penelitian ini, maka rumput Akar Wangi (Vetiveria zizanoides L) mampu meremediasi sianida limbah cair pabrik tapioka tanpa diencerkan pada sistim lahan.

DAFTAR PUSTAKA

American Public Health Association (APHA). 1992. Standart Methots for the Examination of Water and Wastewater. 16th edition. American Public Health Association, Washington DC. 1193 p.

Bapedal, 2002. Baku mutu limbah cair

bagi industri atau kegiatan usaha lainnya di Jawa Timur. Badan Pengendalian Dampak Lingkungan, Propinsi Jawa Timur.

Blackwell, M.S.A., D.V. Hasan, E.

Malthy. 2002. Wetland as regulatore of pollutant transport. CBA International, Oxon, UK.

Chang, A.C., Grannato, T.C., and

Page, A. 1992. A methodology for establishing phytotoxicity criteria for chromium, copper, nickel

and zink in agricultural land application of municipal sewage sludges. Journal of Environmental Quality: 21, 521-536.

Daintith, J. 1990. A Concise Dictionary

of Chemistry. Oxfort University, UK.

Environmental Protection Agency.

2000. Introduction to phytoremediation. National Risk Management Research Laboratory, Ohio, EPA/600/R-99/107.

Mai H.N.P., H.T. Duong. N.T. Viet,

2003. Sustainable Treatment of Tapioka Processing Wastewater in South Vietnam. Newsletter ARRPET 7:1-2



139

Marcshner, H. 1986. Mineral Nutrition in Higher Plants. Academic Press, London.

Sunaryo. 2003. Pencemaran air

sungai Cijolang. BAPEDALDA, Jawa Barat.

Ta-oun, M., P. Therajindakajorn, S.

Panchaban. 2003. Vetiver grass research: Primary managing wastewater from community. Guangzhou, China.

Truong P. 2000. The Vetiver grass

system: Potential applications for soil and water conservation in northern calofornia. Invited paper presented at the Stiff GrassTechnologySeminar.

Xia H.P, S.Z .Liu., H.X. Ao, 2004.

Study purification and uptake of vetiver grass to garbage leachate. Proceedings of the second International Conference on Vetiver. Office of the Royal Development Project Board, koBangkok. 393-403.

564-1037-1-sm

Documents