[Resume] Bioremediasi dengan Alga

Reviewer : Nadya Milati Akmalia & Nita Fathiya

Fitoremediasi limbah budidaya sidat menggunakan filamentous algae (Spirogyra sp.)

Salah satu metode yang dapat digunakan untuk mengolah limbah budidaya yaitu pengolahan secara biologis (bioremediasi). Bioremediasi yang memanfaatkan organisme autotrof dikenal dengan fitoremediasi dan proses ini dapat dilakukan dengan penggunaan tumbuhan air atau alga, misalnya Spirogyra sp.

Spirogyra sp. merupakan alga berfilamen (filamentous algae) yang hidup mengapung bebas pada habitat air tawar. Penggunaan alga berfilamen dalam mengolah bahan organik limbah budidaya didasarkan atas capaian perkembangan biomassa yang cepat sebagai asumsi dari pemanfatan nutrien yang optimal, serta memiliki kemudahan dalam penanganan dan pemanenannya. Penelitian mengenai pemanfaatan Spirogyra sp. sebagai agen bioremediasi sudah banyak dilakukan, antara lain oleh Bishnoi et al. (2007) untuk penyerapan biologis Chromium (Cr) dan Khalaf (2008) untuk limbah tekstil.

Spirogyra adalah sebuah genus besar yang terdiri dari mayoritas alga yang tumnbuh di lingkungan air tawar. Saat terdapat cukup sinar matahari dan temperatur tidak terlalu rendah, Spirogyra menghasilkan banyak oksigen yang sering tampak sebagai gelembung-gelembung kecil di antara filamen-filamennya (Parmentier, 1999).

Eshaq et al. (2010) melaporkan bahwa biomassa Spirogyra sp. memiliki potensi sebagai sumber energi terbarukan melalui produksi bioethanol. Biomassa Spirogyra sp. dibutuhkan dalam jumlah yang relatif banyak untuk memenuhi kebutuhan produksi bioethanol tersebut. Spirogyra sp. juga memiliki potensi sebagai bahan baku pada industri pakan komersil (Ali et al. 2005).

Pertumbuhan merupakan parameter penting dalam budi daya, bersama dengan parameter kelangsungan hidup akan menentukan tingkat produksi. Selama percobaan, baik elver yang dipelihara di akuarium maupun di bak resirkulasi dan juga juvenil sidat tumbuh dengan nilai yang beragam. Kecenderungan tingginya bobot rata-rata pada perlakuan kepadatan yang lebih tinggi, terkait dengan perilaku sosial ikan sidat. Ikan sidat akan terpacu makan bilamana ikan lain melakukan aktivitas mengonsumsi pakan. Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa tingginya nilai konversi pakan pada pemeliharaan sidat terutama pada fase elver adalah adanya pakan yang tidak termakan dan terlarut dalam air sehingga jumlah nyata yang di-konsumsi jauh lebih sedikit dibanding yang diberikan. Ikan sidat termasuk ikan yang relatif sulit diadaptasi-kan terhadap pakan formulasi sehingga FCR pakan formulasi pada awal pemeliharaan akan selalu tinggi.

Adapun metode dalam percobaan ini yang pertama menentukan rancangan percobaan. Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap non faktorial. Faktor yang diuji adalah perbedaan dosis limbah sidat dengan empat taraf perlakuan dan masing-masing dengan dua ulangan. Perlakuan dosis limbah yang digunakan yaitu: 100% (36L air limbah), 75% (27L air limbah + 9 L akuades), 50% (18L air limbah + 18L akuades), dan 25% (9L air limbah + 18L akuades). Unit percobaan yang digunakan adalah akuarium kaca (75 x 30 x 15 cm) yang telah didesain untuk sistem resirkulasi. Akuarium berkanal yang berfungsi sebagai wadah perlakuan bioremediasi berada di atas (a), sedangkan akuarium yang berfungsi sebagai wadah penampungan untuk resirkulasi berada di bawah (b). Sistem ini bertujuan untuk meningkatkan konsentrasi oksigen terlarut di perairan.

Selanjutnya Bahan dan peralatan yang digunakan diantaranya, untuk peralatan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi peralatan pengumpul air limbah, wadah percobaan berupa akuarium berkanal sistem carrousel pada instalasi pengolahan air limbah serta mengacu pada kanal perifiton (Fovet et al., 2010; Nofdianto, 2010), resirkulator, kain strimin, serta peralatan analisis kualitas air. Bahan yang digunakan antara lain: air limbah budidaya intensif ikan sidat, alga berfilamen (Spirogyra sp.), akuades sebagai pengencer air limbah serta bahan-bahan kimia untuk analisis kualitas air.

Sebelum digunakan, akuarium direndam dengan larutan desinfektan kalium permanganat (KMnO4) 10 ppm selama 1 jam. Akuarium berkanal dilengkapi dengan kain strimin sebagai penyaring agar Spirogyra sp. tetap berada di akuarium berkanal (tidak ikut tersirkulasi).

Air limbah berasal kolam budidaya intensif ikan sidat berasal dari Parung, Bogor. Air limbah ditampung ke dalam tandon berukuran 500L dengan tujuan untuk homogenisasi limbah. Spirogyra sp. dikumpulkan dari kolam di wilayah Bogor. Selanjutnya Spirogyra sp. diisolasi untuk mendapatkan isolat murni. Isolat Spirogyra sp. diaklimatisasi di laboratorium sekitar satu minggu sebelum digunakan.

Prosedur kerja

Setelah semua komponen media uji siap, akuarium diisi air limbah dengan dosis berbeda. Pompa resirkulator dihidupkan dengan debit rata-rata sebesar 0,014 L detik-1. Selanjutnya dimasukkan 9 g Spirogyra sp. pada wadah akuarium sesuai perlakuan.

Penelitian dilakukan selama 15 hari retensi. Pengamatan dilakukan pada awal perlakuan, hari ke-3 retensi, hari ke-6, hari ke-9, hari ke-12, serta hari ke-15 (akhir perlakuan). Parameter kualitas air yang diukur antara lain yaitu Chemical Oxygen Demand (COD), kekeruhan, alkalinitas, pH pengukuran pagi dan siang, amonia (NH3-N), amonium (NH4+), nitrat (NO3-N),serta ortofosfat (PO4-P) (APHA, 2005). Bobot Spirogyra sp. diukur pada hari ke-7 dan pada akhir pengamatan (hari ke-15).

Parameter

a. Perubahan konsentrasi beberapa parameter lingkungan

Perubahan konsentrasi beberapa parameter lingkungan dihitung untuk mengetahui persentase perubahan yang terjadi terhadap beberapa nilai parameter lingkungan pada awal pengamatan dan pada akhir pengamatan, dengan rumus sebagai berikut:

Keterangan: a = nilai awal parameter, b = nilai akhir parameter (setelah penelitian)

b. Laju pertumbuhan dan waktu penggandaan (doubling time) Spirogyra sp.

Laju pertumbuhan bersih serta waktu penggandaan Spirogyra sp. ditentukan berdasarkan Gobler et al. (2012) sebagai berikut:

Keterangan: DT = waktu penggandaan (doubling time/ DT), μ = laju pertumbuhan bersih (g hari-1), Bo = berat basah awal (g), Bt = berat basah akhir (g), t = waktu retensi (hari).

Peningkatan kualitas air pada pengolahan limbah budidaya sidat ini juga berpengaruh pada kelangsungan hidup dan pertumbuhan Spirogyra sp. Pertumbuhan Spirogyra sp. selain disebabkan oleh keberadaan nutrien sebagai nutrisi alga berfilamen ini, peningkatan kualitas air melalui peningkatan pH dan alkainitas yang membuat perairan lebih stabil, juga didukung oleh ketersediaan intensitas cahaya matahari. Hal ini akan mendukung perkembangbiakan Spirogyra sp. secara aseksual dengan fragmentasi (pemutusan talus) dan atau perkembangbiakan seksual melalui konjugasi (Bellinger dan Sigee, 2010).

Penurunan konsentrasi bahan organik menggunakan Spirogyra sp. berlangsung efektif hingga hari keenam. Spirogyra sp. mampu tumbuh dan mentolelir limbah budidaya sidat pada dosis limbah 25% dan 50%. Spirogyra sp. pada perlakuan dosis limbah 50% memiliki kemampuan yang lebih baik dalam menurunkan bahan organik limbah budidaya sidat dibandingkan perlakuan lainnya.